KR20190008643A - Memory system and operating method of memory system - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a memory system for processing data by using a memory device and an operating method thereof. The memory system includes: the memory device including multiple memory blocks storing data, multiple planes including the memory blocks, and multiple memory dies including the planes; and a controller including a first memory. The controller receives multiple commands from a host, executes command operations corresponding to the commands on the memory blocks, checks the individual patterns for the commands, command operations, and user data corresponding to the command operations, allocates pattern zones corresponding to the patterns to the first memory in a dynamic manner, and loads the commands, command operations, and map segments of map data corresponding to the user data to the pattern zones.

Description

메모리 시스템 및 메모리 시스템의 동작 방법{MEMORY SYSTEM AND OPERATING METHOD OF MEMORY SYSTEM}[0001] MEMORY SYSTEM AND OPERATING METHOD OF MEMORY SYSTEM [0002]

본 발명은 메모리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 메모리 장치로 데이터를 처리하는 메모리 시스템 및 메모리 시스템의 동작 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a memory system, and more particularly, to a memory system for processing data in a memory device and a method of operating the memory system.

최근 컴퓨터 환경에 대한 패러다임(paradigm)이 언제, 어디서나 컴퓨터 시스템을 사용할 수 있도록 하는 유비쿼터스 컴퓨팅(ubiquitous computing)으로 전환되고 있다. 이로 인해 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터 등과 같은 휴대용 전자 장치의 사용이 급증하고 있다. 이와 같은 휴대용 전자 장치는 일반적으로 메모리 장치를 이용하는 메모리 시스템, 다시 말해 데이터 저장 장치를 사용한다. 데이터 저장 장치는 휴대용 전자 장치의 주 기억 장치 또는 보조 기억 장치로 사용된다.Recently, a paradigm for a computer environment has been transformed into ubiquitous computing, which enables a computer system to be used whenever and wherever. As a result, the use of portable electronic devices such as mobile phones, digital cameras, and notebook computers is rapidly increasing. Such portable electronic devices typically use memory systems that use memory devices, i. E., Data storage devices. The data storage device is used as a main storage device or an auxiliary storage device of a portable electronic device.

메모리 장치를 이용한 데이터 저장 장치는 기계적인 구동부가 없어서 안정성 및 내구성이 뛰어나며, 또한 정보의 액세스 속도가 매우 빠르고 전력 소모가 적다는 장점이 있다. 이러한 장점을 갖는 메모리 시스템의 일 예로 데이터 저장 장치는, USB(Universal Serial Bus) 메모리 장치, 다양한 인터페이스를 갖는 메모리 카드, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD: Solid State Drive) 등을 포함한다.The data storage device using the memory device is advantageous in that it has excellent stability and durability because there is no mechanical driving part, and the access speed of information is very fast and power consumption is low. As an example of a memory system having such advantages, a data storage device includes a USB (Universal Serial Bus) memory device, a memory card having various interfaces, a solid state drive (SSD), and the like.

본 발명의 실시 예들은, 메모리 시스템의 복잡도 및 성능 저하를 최소화하며, 메모리 장치의 사용 효율을 최대화하여, 메모리 장치로 데이터를 신속하게 안정적으로 처리할 수 있는 메모리 시스템 및 메모리 시스템의 동작 방법을 제공한다.Embodiments of the present invention provide a memory system and a method of operating a memory system that can quickly and reliably process data into a memory device by minimizing the complexity and performance degradation of the memory system and maximizing the use efficiency of the memory device do.

본 발명의 실시 예들에 따른 메모리 시스템은, 데이터가 저장되는 복수의 메모리 블록들, 및 상기 메모리 블록들이 포함된 복수의 플래인(plane)들과, 상기 플래인들이 포함된 복수의 메모리 다이(memory die)들을, 포함하는 메모리 장치; 및 제1메모리를 포함하는 컨트롤러;를 포함하며; 상기 컨트롤러는, 호스트(host)로부터 복수의 커맨드들을 수신하고; 상기 커맨드들에 해당하는 커맨드 동작들을 상기 메모리 블록들에서 수행하며; 상기 커맨드들, 상기 커맨드 동작들, 및 상기 커맨드 동작들에 상응한 유저 데이터에 대해, 패턴(pattern)들을 각각 확인하고; 상기 패턴들에 상응하여 상기 제1메모리에 패턴 존(pattern zone)들을, 동적(dynamic)으로, 할당하며; 상기 커맨드들, 상기 커맨드 동작들, 및 상기 유저 데이터에 상응하는 맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 상기 패턴 존들에 로딩(loading)할 수 있다.A memory system according to embodiments of the present invention includes a plurality of memory blocks in which data is stored and a plurality of planes including the memory blocks and a plurality of memory dies die; < / RTI > And a controller including a first memory; The controller receiving a plurality of commands from a host; Performing command operations corresponding to the commands in the memory blocks; Identify patterns for user data corresponding to the commands, the command operations, and the command operations, respectively; Assigning pattern zones to the first memory dynamically, corresponding to the patterns; Map segments of map data corresponding to the commands, the command operations, and the user data may be loaded into the pattern zones.

여기서, 상기 컨트롤러는, 상기 패턴들에서 제1패턴에 상응하는 제1맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 상기 패턴 존들에서 제1패턴 존에 로딩하고; 상기 패턴들에서 제2패턴에 상응하는 제2맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 상기 패턴 존들에서 제2패턴 존에 로딩할 수 있다.Here, the controller may load map segments of first map data corresponding to a first pattern in the patterns into a first pattern zone in the pattern zones; Map segments of second map data corresponding to the second pattern in the patterns may be loaded into the second pattern zone in the pattern zones.

그리고, 상기 제1패턴은, 상기 커맨드들, 상기 커맨드 동작들, 및 상기 유저 데이터에 대한 정보가 불연속적인(discontinuous) 패턴이고; 상기 제2패턴은, 상기 커맨드들, 상기 커맨드 동작들, 및 상기 유저 데이터에 대한 정보가 연속적인(continuous) 패턴일 수 있다.And, the first pattern is a discontinuous pattern in which the information on the commands, the command operations, and the user data is discontinuous; The second pattern may be a continuous pattern of information about the commands, the command operations, and the user data.

또한, 상기 컨트롤러는, 상기 메모리 블록들에서, 상기 제1맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 제1단위 사이즈로 각각 리드한 후, 상기 제1단위 사이즈로, 상기 제1패턴 존에 각각 로딩할 수 있다.The controller may read map segments of the first map data in the first unit size and load the map segments in the first pattern zone in the first unit size in the memory blocks, .

아울러, 상기 컨트롤러는, 상기 제1맵 데이터의 맵 세그먼트들에서 상기 제1단위 사이즈를 갖는 하나의 맵 세그먼트를, 각각 리드하고; 상기 제1단위 사이즈를 갖는 하나의 맵 세그먼트를, 상기 메모리 블록들, 상기 플래인들, 및 상기 메모리 다이들 중, 적어도 하나에 대응하는 버퍼들에, 각각 저장한 후; 상기 제1단위 사이즈를 갖는 하나의 맵 세그먼트를, 상기 제1패턴 존에 각각 로딩할 수 있다.Further, the controller may read one map segment having the first unit size in the map segments of the first map data, respectively; After storing one map segment having the first unit size in the buffers corresponding to at least one of the memory blocks, the planes, and the memory dies; One map segment having the first unit size may be loaded in the first pattern zone, respectively.

그리고, 상기 컨트롤러는, 상기 메모리 블록들에서, 상기 제2맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 제2단위 사이즈로 리드한 후, 상기 제2단위 사이즈로, 상기 제2패턴 존에 로딩할 수 있다.In the memory blocks, the controller may read map segments of the second map data into a second unit size, and then load the map segments into the second pattern zone with the second unit size.

또한, 상기 컨트롤러는, 상기 제2맵 데이터의 맵 세그먼트들에서, 상기 제2단위 사이즈를 갖는 전체 맵 세그먼트들을, 리드하고; 상기 제2단위 사이즈를 갖는 전체 맵 세그먼트들을, 상기 메모리 블록들, 상기 플래인들, 및 상기 메모리 다이들 중, 적어도 하나에 대응하는 버퍼들에, 저장한 후; 상기 상기 제2단위 사이즈를 갖는 전체 맵 세그먼트들을, 상기 제2패턴 존에 로딩할 수 있다.The controller is further configured to: read, in map segments of the second map data, all map segments having the second unit size; Storing the entire map segments having the second unit size in buffers corresponding to at least one of the memory blocks, the planes, and the memory dies; The entire map segments having the second unit size may be loaded in the second pattern zone.

아울러, 상기 컨트롤러는, 상기 플래인들 또는 상기 메모리 다이들에 대한 인터리빙(interleaving) 방식을 통해, 상기 제2단위 사이즈를 갖는 전체 맵 세그먼트들을, 상기 메모리 블록들에서 리드할 수 있다.In addition, the controller may read the entire map segments having the second unit size in the memory blocks through an interleaving scheme for the planes or the memory dies.

그리고, 상기 제1패턴 존에 로딩된 제1맵 데이터의 맵 세그먼트들은, MRU(Most Recently Used) 및 LRU(Least Recently Used)에 따라, 관리되고; 상기 제2패턴 존에 로딩된 제2맵 데이터의 맵 세그먼트들은, 상기 커맨드 동작들의 수행에 따라, 관리될 수 있다.Map segments of the first map data loaded in the first pattern zone are managed according to MRU (Most Recently Used) and LRU (Least Recently Used); The map segments of the second map data loaded in the second pattern zone can be managed according to the execution of the command operations.

또한, 상기 컨트롤러는, 상기 메모리 장치에 대한 백그라운드 동작들 또는 상기 백그라운드 동작들에 상응한 유저 데이터에 대해, 상기 제1패턴과 상기 제2패턴을 확인할 수 있다.In addition, the controller can identify the first pattern and the second pattern with respect to user data corresponding to background operations or background operations on the memory device.

본 발명의 실시 예들에 따른 메모리 시스템의 동작 방법은, 데이터가 저장되는 복수의 메모리 블록들, 및 상기 메모리 블록들이 포함된 복수의 플래인(plane)들과, 상기 플래인들이 포함된 복수의 메모리 다이(memory die)들을, 포함하는 메모리 장치에 대해, 호스트(host)로부터 복수의 커맨드들을 수신하는 단계; 상기 커맨드들, 상기 커맨드들에 해당하는 커맨드 동작들, 및 상기 커맨드 동작들에 상응한 유저 데이터에 대해, 패턴(pattern)들을 각각 확인하는 단계; 상기 패턴들에 상응하여 상기 제1메모리에 패턴 존(pattern zone)들을, 동적(dynamic)으로, 할당하는 단계; 및 상기 커맨드들, 상기 커맨드 동작들, 및 상기 유저 데이터에 상응하는 맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 상기 패턴 존들에 로딩(loading)하는 단계;를 포함할 수 있다.A method of operating a memory system according to embodiments of the present invention includes a plurality of memory blocks in which data is stored and a plurality of planes including the memory blocks and a plurality of memories The method comprising: receiving, for a memory device including memory dies, a plurality of commands from a host; Confirming patterns for the commands, the command operations corresponding to the commands, and the user data corresponding to the command operations, respectively; Assigning pattern zones dynamically to the first memory in accordance with the patterns; And loading map segments of the map data corresponding to the commands, the command operations, and the user data into the pattern zones.

여기서, 상기 로딩하는 단계는, 상기 패턴들에서 제1패턴에 상응하는 제1맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 상기 패턴 존들에서 제1패턴 존에 로딩하는 단계; 및 상기 패턴들에서 제2패턴에 상응하는 제2맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 상기 패턴 존들에서 제2패턴 존에 로딩하는 단계;를 포함할 수 있다.The loading step may include loading map segments of first map data corresponding to a first pattern in the patterns into a first pattern zone in the pattern zones; And loading map segments of second map data corresponding to the second pattern in the patterns into a second pattern zone in the pattern zones.

그리고, 상기 제1패턴은, 상기 커맨드들, 상기 커맨드 동작들, 및 상기 유저 데이터에 대한 정보가 불연속적인(discontinuous) 패턴이고; 상기 제2패턴은, 상기 커맨드들, 상기 커맨드 동작들, 및 상기 유저 데이터에 대한 정보가 연속적인(continuous) 패턴일 수 있다.And, the first pattern is a discontinuous pattern in which the information on the commands, the command operations, and the user data is discontinuous; The second pattern may be a continuous pattern of information about the commands, the command operations, and the user data.

또한, 상기 제1패턴 존에 로딩하는 단계는, 상기 메모리 블록들에서, 상기 제1맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 제1단위 사이즈로 각각 리드한 후, 상기 제1단위 사이즈로, 상기 제1패턴 존에 각각 로딩할 수 있다.The step of loading into the first pattern zone may further include reading the map segments of the first map data in the memory blocks in a first unit size and then reading the map segments of the first map data in the first unit size, Each can be loaded into a zone.

아울러, 상기 제1패턴 존에 로딩하는 단계는, 상기 제1맵 데이터의 맵 세그먼트들에서 상기 제1단위 사이즈를 갖는 하나의 맵 세그먼트를, 각각 리드하는 단계; 상기 제1단위 사이즈를 갖는 하나의 맵 세그먼트를, 상기 메모리 블록들, 상기 플래인들, 및 상기 메모리 다이들 중, 적어도 하나에 대응하는 버퍼들에, 각각 저장하는 단계; 및 상기 버퍼들에 저장된 상기 제1단위 사이즈를 갖는 하나의 맵 세그먼트를, 상기 제1패턴 존에 각각 로딩하는 단계;를 포함할 수 있다.The loading of the first pattern zone may further include: reading one map segment having the first unit size in map segments of the first map data, respectively; Storing one map segment having the first unit size in buffers corresponding to at least one of the memory blocks, the planes, and the memory dies, respectively; And loading one map segment having the first unit size stored in the buffers into the first pattern zone, respectively.

그리고, 상기 제2패턴 존에 로딩하는 단계는, 상기 메모리 블록들에서, 상기 제2맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 제2단위 사이즈로 리드한 후, 상기 제2단위 사이즈로, 상기 제2패턴 존에 로딩할 수 있다.The loading of the second pattern zone may include reading the map segments of the second map data in the memory blocks in a second unit size and then reading the map segments of the second map data in the second pattern zone, Lt; / RTI >

또한, 상기 제2패턴 존에 로딩하는 단계는, 상기 제2맵 데이터의 맵 세그먼트들에서, 상기 제2단위 사이즈를 갖는 전체 맵 세그먼트들을, 리드하는 단계; 상기 제2단위 사이즈를 갖는 전체 맵 세그먼트들을, 상기 메모리 블록들, 상기 플래인들, 및 상기 메모리 다이들 중, 적어도 하나에 대응하는 버퍼들에, 저장하는 단계; 및 상기 버퍼들에 저장된 상기 상기 제2단위 사이즈를 갖는 전체 맵 세그먼트들을, 상기 제2패턴 존에 로딩하는 단계;를 포함할 수 있다.Also, the step of loading into the second pattern zone may include: reading all map segments having the second unit size in the map segments of the second map data; Storing all map segments having the second unit size in buffers corresponding to at least one of the memory blocks, the planes, and the memory dies; And loading all map segments having the second unit size stored in the buffers into the second pattern zone.

아울러, 상기 리드하는 단계는, 상기 플래인들 또는 상기 메모리 다이들에 대한 인터리빙(interleaving) 방식을 통해, 상기 제2단위 사이즈를 갖는 전체 맵 세그먼트들을, 상기 메모리 블록들에서 리드할 수 있다.In addition, the reading may lead to the entire map segments having the second unit size in the memory blocks through an interleaving scheme for the planes or the memory dies.

그리고, 상기 제1패턴 존에 로딩된 제1맵 데이터의 맵 세그먼트들은, MRU(Most Recently Used) 및 LRU(Least Recently Used)에 따라, 관리되고; 상기 제2패턴 존에 로딩된 제2맵 데이터의 맵 세그먼트들은, 상기 커맨드 동작들의 수행에 따라, 관리될 수 있다.Map segments of the first map data loaded in the first pattern zone are managed according to MRU (Most Recently Used) and LRU (Least Recently Used); The map segments of the second map data loaded in the second pattern zone can be managed according to the execution of the command operations.

또한, 상기 메모리 장치에 대한 백그라운드 동작들 또는 상기 백그라운드 동작들에 상응한 유저 데이터에 대해, 상기 제1패턴과 상기 제2패턴을 확인하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method may further include confirming the first pattern and the second pattern with respect to user data corresponding to background operations or background operations on the memory device.

본 발명의 실시 예들에 따른, 메모리 시스템 및 메모리 시스템의 동작 방법은, 메모리 시스템의 복잡도 및 성능 저하를 최소화하며, 메모리 장치의 사용 효율을 최대화하여, 메모리 장치로 데이터를 신속하게 안정적으로 처리할 수 있다.The memory system and method of operation of the memory system according to embodiments of the present invention minimize the complexity and performance degradation of the memory system and maximize the efficiency of use of the memory device to quickly and reliably process the data to the memory device have.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템을 포함하는 데이터 처리 시스템의 일 예를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서 메모리 장치의 일 예를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 장치에서 메모리 블록들의 메모리 셀 어레이 회로를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서 메모리 장치 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서 복수의 커맨드들에 해당하는 복수의 커맨드 동작들을 수행할 경우 데이터 처리 동작의 일 예를 개략적으로 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서의 데이터를 처리하는 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면.
도 10 내지 도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템을 포함하는 데이터 처리 시스템의 다른 일 예들을 개략적으로 도시한 도면.
1 schematically illustrates an example of a data processing system including a memory system in accordance with an embodiment of the present invention;
Figure 2 schematically illustrates an example of a memory device in a memory system according to an embodiment of the present invention;
3 schematically shows a memory cell array circuit of memory blocks in a memory device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 schematically illustrates a memory device structure in a memory system according to an embodiment of the present invention;
FIGS. 5 to 8 are diagrams schematically illustrating an example of a data processing operation when performing a plurality of command operations corresponding to a plurality of commands in a memory system according to an embodiment of the present invention; FIG.
9 is a diagram schematically illustrating an operation process of processing data in a memory system according to an embodiment of the present invention;
10 to 18 schematically illustrate other examples of a data processing system including a memory system according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the present invention will be described, and the description of other parts will be omitted so as not to disturb the gist of the present invention.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템을 포함하는 데이터 처리 시스템의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating an example of a data processing system including a memory system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 데이터 처리 시스템(100)은, 호스트(Host)(102) 및 메모리 시스템(110)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a data processing system 100 includes a host 102 and a memory system 110.

그리고, 호스트(102)는, 전자 장치, 예컨대 휴대폰, MP3 플레이어, 랩탑 컴퓨터 등과 같은 휴대용 전자 장치들, 또는 데스크탑 컴퓨터, 게임기, TV, 프로젝터 등과 같은 전자 장치들을 포함, 즉 유무선 전자 장치들을 포함한다.And the host 102 includes electronic devices such as portable electronic devices such as mobile phones, MP3 players, laptop computers, or the like, or electronic devices such as desktop computers, game machines, TVs, projectors and the like, i.e. wired and wireless electronic devices.

또한, 호스트(102)는, 적어도 하나의 운영 시스템(OS: operating system)를 포함하며, 운영 시스템은, 호스트(102)의 기능 및 동작을 전반적으로 관리 및 제어하고, 데이터 처리 시스템(100) 또는 메모리 시스템(110)을 사용하는 사용자와 호스트(102) 간에 상호 동작을 제공한다. 여기서, 운영 시스템은, 사용자의 사용 목적 및 용도에 상응한 기능 및 동작을 지원하며, 예컨대, 호스트(102)의 이동성(mobility)에 따라 일반 운영 시스템과 모바일 운용 시스템으로 구분할 수 있다. 또한, 운영 시스템에서의 일반 운영 시스템 시스템은, 사용자의 사용 환경에 따라 개인용 운영 시스템과 기업용 운영 시스템으로 구분할 수 있으며, 일 예로, 개인용 운영 시스템은, 일반 사용자를 위한 서비스 제공 기능을 지원하도록 특성화된 시스템으로, 윈도우(windows) 및 크롬(chrome) 등을 포함하고, 기업용 운영 시스템은, 고성능을 확보 및 지원하도록 특성화된 시스템으로, 윈도 서버(windows server), 리눅스(linux) 및 유닉스(unix) 등을 포함할 수 있다. 아울러, 운영 시스템에서의 모바일 운영 시스템은, 사용자들에게 이동성 서비스 제공 기능 및 시스템의 절전 기능을 지원하도록 특성화된 시스템으로, 안드로이드(android), iOS, 윈도 모바일(windows mobile) 등을 포함할 수 있다. 이때, 호스트(102)는, 복수의 운영 시스템들을 포함할 수 있으며, 또한 사용자 요청(user request)에 상응한 메모리 시스템(110)과의 동작 수행을 위해 운영 시스템을 실행한다. 여기서, 호스트(102)는, 사용자 요청에 해당하는 복수의 커맨드들을 메모리 시스템(110)으로 전송하며, 그에 따라 메모리 시스템(110)에서는 커맨드들에 해당하는 동작들, 즉 사용자 요청에 상응하는 동작들을 수행한다.The host 102 also includes at least one operating system (OS), which generally manages and controls the functionality and operation of the host 102, And provides interoperability between the user using the memory system 110 and the host 102. [ Here, the operating system supports functions and operations corresponding to the purpose and use of the user, and can be classified into a general operating system and a mobile operating system according to the mobility of the host 102, for example. In addition, the general operating system in the operating system may be classified into a personal operating system and an enterprise operating system according to the user's use environment. For example, the personal operating system may include a service providing function System, including windows and chrome, and enterprise operating systems are specialized systems for securing and supporting high performance, including Windows servers, linux, and unix . ≪ / RTI > In addition, the mobile operating system in the operating system may be a system characterized by supporting mobility service providing functions and a power saving function of the system for users, and may include android, iOS, windows mobile, and the like . At this time, the host 102 may include a plurality of operating systems and also executes the operating system to perform operations with the memory system 110 corresponding to a user request. Here, the host 102 transmits a plurality of commands corresponding to a user request to the memory system 110, whereby the memory system 110 performs operations corresponding to commands, that is, operations corresponding to the user request .

또한, 메모리 시스템(110)은, 호스트(102)의 요청에 응답하여 동작하며, 특히 호스트(102)에 의해서 액세스되는 데이터를 저장한다. 다시 말해, 메모리 시스템(110)은, 호스트(102)의 주 기억 장치 또는 보조 기억 장치로 사용될 수 있다. 여기서, 메모리 시스템(110)은 호스트(102)와 연결되는 호스트 인터페이스 프로토콜에 따라, 다양한 종류의 저장 장치들 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 예를 들면, 메모리 시스템(110)은, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD: Solid State Drive), MMC, eMMC(embedded MMC), RS-MMC(Reduced Size MMC), micro-MMC 형태의 멀티 미디어 카드(MMC: Multi Media Card), SD, mini-SD, micro-SD 형태의 시큐어 디지털(SD: Secure Digital) 카드, USB(Universal Storage Bus) 저장 장치, UFS(Universal Flash Storage) 장치, CF(Compact Flash) 카드, 스마트 미디어(Smart Media) 카드, 메모리 스틱(Memory Stick) 등과 같은 다양한 종류의 저장 장치들 중 어느 하나로 구현될 수 있다.The memory system 110 also operates in response to requests from the host 102, and in particular stores data accessed by the host 102. In other words, the memory system 110 may be used as the main memory or auxiliary memory of the host 102. [ Here, the memory system 110 may be implemented in any one of various types of storage devices according to a host interface protocol connected to the host 102. For example, the memory system 110 may be a solid state drive (SSD), an MMC, an embedded MMC, an RS-MMC (Reduced Size MMC), a micro- (Universal Flash Storage) device, a Compact Flash (CF) card, a Compact Flash (CF) card, a Compact Flash A memory card, a smart media card, a memory stick, or the like.

아울러, 메모리 시스템(110)을 구현하는 저장 장치들은, DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static RAM) 등과 같은 휘발성 메모리 장치와, ROM(Read Only Memory), MROM(Mask ROM), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable ROM), EEPROM(Electrically Erasable ROM), FRAM(Ferromagnetic ROM), PRAM(Phase change RAM), MRAM(Magnetic RAM), RRAM(Resistive RAM), 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리 장치로 구현될 수 있다.In addition, the storage devices implementing the memory system 110 may include a volatile memory device such as a dynamic random access memory (DRAM), a static random access memory (SRAM), or the like, a read only memory (ROM), a magnetic random access memory (MROM) Volatile memory device such as a ROM, an erasable ROM (EPROM), an electrically erasable ROM (EEPROM), a ferromagnetic ROM, a phase change RAM (PRAM), a magnetic RAM (MRAM), a resistive RAM (RRAM) Can be implemented.

그리고, 메모리 시스템(110)은, 호스트(102)에 의해서 액세스되는 데이터를 저장하는 메모리 장치(150), 및 메모리 장치(150)로의 데이터 저장을 제어하는 컨트롤러(130)를 포함한다.The memory system 110 also includes a memory device 150 that stores data accessed by the host 102 and a controller 130 that controls data storage in the memory device 150. [

여기서, 컨트롤러(130) 및 메모리 장치(150)는 하나의 반도체 장치로 집적될 수 있다. 일 예로, 컨트롤러(130) 및 메모리 장치(150)는 하나의 반도체 장치로 집적되어 SSD를 구성할 수 있다. 메모리 시스템(110)이 SSD로 이용되는 경우, 메모리 시스템(110)에 연결되는 호스트(102)의 동작 속도는 보다 개선될 수 있다. 아울러, 컨트롤러(130) 및 메모리 장치(150)는, 하나의 반도체 장치로 집적되어 메모리 카드를 구성할 수도 있으며, 일 예로 PC 카드(PCMCIA: Personal Computer Memory Card International Association), 컴팩트 플래시 카드(CF), 스마트 미디어 카드(SM, SMC), 메모리 스틱, 멀티미디어 카드(MMC, RS-MMC, MMCmicro), SD 카드(SD, miniSD, microSD, SDHC), 유니버설 플래시 기억 장치(UFS) 등과 같은 메모리 카드를 구성할 수 있다.Here, the controller 130 and the memory device 150 may be integrated into one semiconductor device. In one example, controller 130 and memory device 150 may be integrated into a single semiconductor device to configure an SSD. When the memory system 110 is used as an SSD, the operating speed of the host 102 connected to the memory system 110 can be further improved. In addition, the controller 130 and the memory device 150 may be integrated into a single semiconductor device to form a memory card. For example, a PC card (PCMCIA), a compact flash card (CF) , Memory cards such as smart media cards (SM, SMC), memory sticks, multimedia cards (MMC, RS-MMC, MMCmicro), SD cards (SD, miniSD, microSD, SDHC), universal flash memory can do.

또한, 다른 일 예로, 메모리 시스템(110)은, 컴퓨터, UMPC(Ultra Mobile PC), 워크스테이션, 넷북(net-book), PDA(Personal Digital Assistants), 포터블(portable) 컴퓨터, 웹 타블렛(web tablet), 태블릿 컴퓨터(tablet computer), 무선 전화기(wireless phone), 모바일 폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), e-북(e-book), PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 블랙박스(black box), 디지털 카메라(digital camera), DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 재생기, 3차원 텔레비전(3-dimensional television), 스마트 텔레비전(smart television), 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player), 데이터 센터를 구성하는 스토리지, 정보를 무선 환경에서 송수신할 수 있는 장치, 홈 네트워크를 구성하는 다양한 전자 장치들 중 하나, 컴퓨터 네트워크를 구성하는 다양한 전자 장치들 중 하나, 텔레매틱스 네트워크를 구성하는 다양한 전자 장치들 중 하나, RFID(radio frequency identification) 장치, 또는 컴퓨팅 시스템을 구성하는 다양한 구성 요소들 중 하나 등을 구성할 수 있다.In another example, memory system 110 may be a computer, a UMPC (Ultra Mobile PC), a workstation, a netbook, a PDA (Personal Digital Assistants), a portable computer, a web tablet ), A tablet computer, a wireless phone, a mobile phone, a smart phone, an e-book, a portable multimedia player (PMP), a portable game machine, a navigation device, a black box, a digital camera, a DMB (Digital Multimedia Broadcasting) player, a 3-dimensional television, a smart television, a digital audio a recorder, a digital audio player, a digital picture recorder, a digital picture player, a digital video recorder, a digital video player, a data center, Constitute Storage, an apparatus capable of transmitting and receiving information in a wireless environment, one of various electronic apparatuses constituting a home network, one of various electronic apparatuses constituting a computer network, one of various electronic apparatuses constituting a telematics network, (radio frequency identification) device, or one of various components that constitute a computing system.

한편, 메모리 시스템(110)에서의 메모리 장치(150)는, 전원이 공급되지 않아도 저장된 데이터를 유지할 수 있으며, 특히 라이트(write) 동작을 통해 호스트(102)로부터 제공된 데이터를 저장하고, 리드(read) 동작을 통해 저장된 데이터를 호스트(102)로 제공한다. 여기서, 메모리 장치(150)는, 복수의 메모리 블록(memory block)들(152,154,156)을 포함하며, 각각의 메모리 블록들(152,154,156)은, 복수의 페이지들(pages)을 포함하며, 또한 각각의 페이지들은, 복수의 워드라인(WL: Word Line)들이 연결된 복수의 메모리 셀들을 포함한다. 또한, 메모리 장치(150)는, 복수의 메모리 블록들(152,154,156)이 각각 포함된 복수의 플래인들(plane)을 포함하며, 특히 복수의 플래인들이 각각 포함된 복수의 메모리 다이(memory die)들을 포함할 수 있다. 아울러, 메모리 장치(150)는, 비휘발성 메모리 장치, 일 예로 플래시 메모리가 될 수 있으며, 이때 플래시 메모리는 3차원(dimension) 입체 스택(stack) 구조가 될 수 있다.Meanwhile, the memory device 150 in the memory system 110 can maintain the stored data even when no power is supplied, and in particular, can store data provided from the host 102 through a write operation, ) Operation to the host 102. Here, the memory device 150 includes a plurality of memory blocks 152,154 and 156, each memory block 152,154, 156 including a plurality of pages, Includes a plurality of memory cells to which a plurality of word lines (WL) are connected. The memory device 150 also includes a plurality of memory dies including a plurality of planes, each of which includes a plurality of memory blocks 152, 154, 156, respectively, Lt; / RTI > In addition, the memory device 150 may be a non-volatile memory device, e.g., a flash memory, wherein the flash memory may be a three dimensional stack structure.

여기서, 메모리 장치(150)의 구조 및 메모리 장치(150)의 3차원 입체 스택 구조에 대해서는, 이하 도 2 내지 도 4에서 보다 구체적으로 설명하며, 복수의 메모리 블록들(152,154,156)을 각각 포함하는 복수의 플래인들, 복수의 플래인들을 각각 포함하는 복수의 메모리 다이들, 및 복수의 메모리 다이들을 포함하는 메모리 장치(150)에 대해서는, 이하 도 6에서 보다 구체적으로 설명할 것임으로, 여기서는 그에 관한 구체적인 설명을 생략하기로 한다.Here, the structure of the memory device 150 and the three-dimensional solid stack structure of the memory device 150 will be described in more detail below with reference to FIGS. 2 to 4, and a plurality of memory blocks 150, A plurality of memory dies each including a plurality of planes, and a memory device 150 including a plurality of memory dies will now be described in more detail in FIG. 6, A detailed description thereof will be omitted.

그리고, 메모리 시스템(110)에서의 컨트롤러(130)는, 호스트(102)로부터의 요청에 응답하여 메모리 장치(150)를 제어한다. 예컨대, 컨트롤러(130)는, 메모리 장치(150)로부터 리드된 데이터를 호스트(102)로 제공하고, 호스트(102)로부터 제공된 데이터를 메모리 장치(150)에 저장하며, 이를 위해 컨트롤러(130)는, 메모리 장치(150)의 리드, 라이트, 프로그램(program), 이레이즈(erase) 등의 동작을 제어한다.The controller 130 in the memory system 110 controls the memory device 150 in response to a request from the host 102. [ For example, the controller 130 provides data read from the memory device 150 to the host 102 and stores data provided from the host 102 in the memory device 150, Write, program, erase, and the like of the memory device 150 in accordance with an instruction from the control unit 150. [

보다 구체적으로 설명하면, 컨트롤러(130)는, 호스트 인터페이스(Host I/F) 유닛(132), 프로세서(Processor)(134), 에러 정정 코드(ECC: Error Correction Code) 유닛(138), 파워 관리 유닛(PMU: Power Management Unit)(140), 메모리 인터페이스(Memory I/F) 유닛(142), 및 메모리(Memory)(144)를 포함한다.More specifically, the controller 130 includes a host interface (Host I / F) unit 132, a processor 134, an error correction code (ECC) unit 138, A power management unit (PMU) 140, a memory interface (I / F) unit 142, and a memory 144.

또한, 호스트 인터페이스 유닛(132)은, 호스트(102)의 커맨드(command) 및 데이터를 처리하며, USB(Universal Serial Bus), MMC(Multi-Media Card), PCI-E(Peripheral Component Interconnect-Express), SAS(Serial-attached SCSI), SATA(Serial Advanced Technology Attachment), PATA(Parallel Advanced Technology Attachment), SCSI(Small Computer System Interface), ESDI(Enhanced Small Disk Interface), IDE(Integrated Drive Electronics), MIPI(Mobile Industry Processor Interface) 등과 같은 다양한 인터페이스 프로토콜들 중 적어도 하나를 통해 호스트(102)와 통신하도록 구성될 수 있다. 여기서, 호스트 인터페이스 유닛(132)은, 호스트(102)와 데이터를 주고 받는 영역으로 호스트 인터페이스 계층(HIL: Host Interface Layer, 이하 'HIL'이라 칭하기로 함)이라 불리는 펌웨어(firmware)를 통해 구동될 수 있다.In addition, the host interface unit 132 processes commands and data of the host 102, and may be a USB (Universal Serial Bus), a Multi-Media Card (MMC), a Peripheral Component Interconnect- , Serial Attached SCSI (SAS), Serial Advanced Technology Attachment (SATA), Parallel Advanced Technology Attachment (PATA), Small Computer System Interface (SCSI), Enhanced Small Disk Interface (ESDI), Integrated Drive Electronics (IDE) A Mobile Industry Processor Interface), and the like. Here, the host interface unit 132 is an area for exchanging data with the host 102, and is driven through firmware called a host interface layer (HIL) .

아울러, ECC 유닛(138)은, 메모리 장치(150)에서 처리되는 데이터의 에러 비트를 정정하며, ECC 인코더와 ECC 디코더를 포함할 수 있다. 여기서, ECC 인코더(ECC encoder)는 메모리 장치(150)에 프로그램될 데이터를 에러 정정 인코딩(error correction encoding)하여, 패리티(parity) 비트가 부가된 데이터를 생성하며, 패리티 비트가 부가된 데이터는, 메모리 장치(150)에 저장될 수 있다. 그리고, ECC 디코더(ECC decoder)는, 메모리 장치(150)에 저장된 데이터를 리드할 경우, 메모리 장치(150)로부터 리드된 데이터에 포함되는 에러를 검출 및 정정한다. 다시 말해, ECC 유닛(138)은, 메모리 장치(150)로부터 리드한 데이터를 에러 정정 디코딩(error correction decoding)한 후, 에러 정정 디코딩의 성공 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 지시 신호, 예컨대 에러 정정 성공(success)/실패(fail) 신호를 출력하며, ECC 인코딩 과정에서 생성된 패리티(parity) 비트를 사용하여 리드된 데이터의 에러 비트를 정정할 수 있다. 이때, ECC 유닛(138)은, 에러 비트 개수가 정정 가능한 에러 비트 한계치 이상 발생하면, 에러 비트를 정정할 수 없으며, 에러 비트를 정정하지 못함에 상응하는 에러 정정 실패 신호를 출력할 수 있다.In addition, the ECC unit 138 corrects the error bits of the data to be processed in the memory device 150, and may include an ECC encoder and an ECC decoder. Here, the ECC encoder performs error correction encoding of data to be programmed in the memory device 150, generates data to which a parity bit is added, and data to which a parity bit is added, May be stored in memory device 150. The ECC decoder detects and corrects errors contained in the data read from the memory device 150 when reading the data stored in the memory device 150. [ In other words, the ECC unit 138 performs error correction decoding on the data read from the memory device 150, determines whether or not the error correction decoding is successful, and outputs an instruction signal, for example, an error A correction success / fail signal is output, and the parity bit generated in the ECC encoding process is used to correct the error bit of the read data. At this time, when the number of error bits exceeds the correctable error bit threshold value, the ECC unit 138 can output an error correction failure signal that can not correct the error bit and can not correct the error bit.

여기서, ECC 유닛(138)은, LDPC(low density parity check) 코드(code), BCH(Bose, Chaudhri, Hocquenghem) 코드, 터보 코드(turbo code), 리드-솔로몬 코드(Reed-Solomon code), 컨벌루션 코드(convolution code), RSC(recursive systematic code), TCM(trellis-coded modulation), BCM(Block coded modulation) 등의 코디드 모듈레이션(coded modulation)을 사용하여 에러 정정을 수행할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, ECC 유닛(138)는 오류 정정을 위한 회로, 모듈, 시스템, 또는 장치를 모두 포함할 수 있다.Here, the ECC unit 138 includes a low density parity check (LDPC) code, a Bose, a Chaudhri, and a Hocquenghem code, a turbo code, a Reed-Solomon code, Error correction can be performed using coded modulation such as convolutional code, recursive systematic code (RSC), trellis-coded modulation (TCM), and block coded modulation (BCM) It is not. In addition, the ECC unit 138 may include all of the circuits, modules, systems, or devices for error correction.

그리고, PMU(140)는, 컨트롤러(130)의 파워, 즉 컨트롤러(130)에 포함된 구성 요소들의 파워를 제공 및 관리한다.The PMU 140 provides and manages the power of the controller 130, that is, the power of the components included in the controller 130. [

또한, 메모리 인터페이스 유닛(142)은, 컨트롤러(130)가 호스트(102)로부터의 요청에 응답하여 메모리 장치(150)를 제어하기 위해, 컨트롤러(130)와 메모리 장치(150) 간의 인터페이싱을 수행하는 메모리/스토리지(storage) 인터페이스가 된다. 여기서, 메모리 인터페이스 유닛(142)은, 메모리 장치(150)가 플래시 메모리, 특히 일 예로 메모리 장치(150)가 NAND 플래시 메모리일 경우에 NAND 플래시 컨트롤러(NFC: NAND Flash Controller)로서, 프로세서(134)의 제어에 따라, 메모리 장치(150)의 제어 신호를 생성하고 데이터를 처리한다. 그리고, 메모리 인터페이스 유닛(142)은, 컨트롤러(130)와 메모리 장치(150) 간의 커맨드 및 데이터를 처리하는 인터페이스, 일 예로 NAND 플래시 인터페이스의 동작, 특히 컨트롤러(130)와 메모리 장치(150) 간 데이터 입출력을 지원하며, 메모리 장치(150)와 데이터를 주고 받는 영역으로 플래시 인터페이스 계층(FIL: Flash Interface Layer, 이하 'FIL'이라 칭하기로 함)이라 불리는 펌웨어(firmware)를 통해 구동될 수 있다.The memory interface unit 142 also performs the interfacing between the controller 130 and the memory device 150 to control the memory device 150 in response to a request from the host 102 Memory / storage interface. Here, the memory interface unit 142 may be implemented as a NAND flash controller (NFC: NAND flash controller) when the memory device 150 is a flash memory, and in particular, when the memory device 150 is a NAND flash memory, Generates control signals for the memory device 150 and processes the data. The memory interface unit 142 is an interface for processing commands and data between the controller 130 and the memory device 150, for example, the operation of the NAND flash interface, in particular, the data between the controller 130 and the memory device 150 And can be driven through a firmware called a flash interface layer (FIL) as an area for exchanging data with the memory device 150.

아울러, 메모리(144)는, 메모리 시스템(110) 및 컨트롤러(130)의 동작 메모리로서, 메모리 시스템(110) 및 컨트롤러(130)의 구동을 위한 데이터를 저장한다. 보다 구체적으로 설명하면, 메모리(144)는, 컨트롤러(130)가 호스트(102)로부터의 요청에 응답하여 메모리 장치(150)를 제어, 예컨대 컨트롤러(130)가, 메모리 장치(150)로부터 리드된 데이터를 호스트(102)로 제공하고, 호스트(102)로부터 제공된 데이터를 메모리 장치(150)에 저장하며, 이를 위해 컨트롤러(130)가, 메모리 장치(150)의 리드, 라이트, 프로그램, 이레이즈(erase) 등의 동작을 제어할 경우, 이러한 동작을 메모리 시스템(110), 즉 컨트롤러(130)와 메모리 장치(150) 간이 수행하기 위해 필요한 데이터를 저장한다.The memory 144 is an operation memory of the memory system 110 and the controller 130 and stores data for driving the memory system 110 and the controller 130. [ The memory 144 controls the memory device 150 in response to a request from the host 102 such that the controller 130 is able to control the operation of the memory device 150, The controller 130 provides data to the host 102 and stores the data provided from the host 102 in the memory device 150 for which the controller 130 is responsible for reading, erase, etc., this operation is stored in the memory system 110, that is, data necessary for the controller 130 and the memory device 150 to perform operations.

여기서, 메모리(144)는, 휘발성 메모리로 구현될 수 있으며, 예컨대 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM: Static Random Access Memory), 또는 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM: Dynamic Random Access Memory) 등으로 구현될 수 있다. 아울러, 메모리(144)는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 컨트롤러(130)의 내부에 존재하거나, 또는 컨트롤러(130)의 외부에 존재할 수 있으며, 이때 메모리 인터페이스를 통해 컨트롤러(130)로부터 데이터가 입출력되는 외부 휘발성 메모리로 구현될 수도 있다.The memory 144 may be implemented as a volatile memory, for example, a static random access memory (SRAM), or a dynamic random access memory (DRAM). In addition, the memory 144 may be internal to the controller 130 or external to the controller 130, as shown in FIG. 1, wherein data from the controller 130 via the memory interface And may be implemented as an external volatile memory that is input and output.

또한, 메모리(144)는, 전술한 바와 같이, 호스트(102)와 메모리 장치(150) 간 데이터 라이트 및 리드 등의 동작을 수행하기 위해 필요한 데이터, 및 데이터 라이트 및 리드 등의 동작 수행 시의 데이터를 저장하며, 이러한 데이터 저장을 위해, 프로그램 메모리, 데이터 메모리, 라이트 버퍼(buffer)/캐시(cache), 리드 버퍼/캐시, 데이터 버퍼/캐시, 맵(map) 버퍼/캐시 등을 포함한다.The memory 144 also stores data necessary for performing operations such as data writing and reading between the host 102 and the memory device 150 and data for performing operations such as data writing and reading as described above And includes a program memory, a data memory, a write buffer / cache, a read buffer / cache, a data buffer / cache, a map buffer / cache, and the like for storing data.

그리고, 프로세서(134)는, 메모리 시스템(110)의 전체적인 동작을 제어하며, 특히 호스트(102)로부터의 라이트 요청 또는 리드 요청에 응답하여, 메모리 장치(150)에 대한 프로그램 동작 또는 리드 동작을 제어한다. 여기서, 프로세서(134)는, 메모리 시스템(110)의 제반 동작을 제어하기 위해 플래시 변환 계층(FTL: Flash Translation Layer, 이하 'FTL'이라 칭하기로 함)이라 불리는 펌웨어(firmware)를 구동한다. 또한, 프로세서(134)는, 마이크로프로세서 또는 중앙 처리 장치(CPU) 등으로 구현될 수 있다.The processor 134 controls the overall operation of the memory system 110 and controls the program operation or read operation for the memory device 150 in response to a write request or a read request from the host 102 do. Here, the processor 134 drives firmware called a Flash Translation Layer (FTL) to control all operations of the memory system 110. The processor 134 may also be implemented as a microprocessor or a central processing unit (CPU).

일 예로, 컨트롤러(130)는, 마이크로프로세서 또는 중앙 처리 장치(CPU) 등으로 구현된 프로세서(134)를 통해, 호스트(102)로부터 요청된 동작을 메모리 장치(150)에서 수행, 다시 말해 호스트(102)로부터 수신된 커맨드에 해당하는 커맨드 동작을, 메모리 장치(150)와 수행한다. 여기서, 컨트롤러(130)는, 호스트(102)로부터 수신된 커맨드에 해당하는 커맨드 동작으로 포그라운드(foreground) 동작을 수행, 예컨대 라이트 커맨드에 해당하는 프로그램 동작, 리드 커맨드에 해당하는 리드 동작, 이레이즈 커맨드(erase command)에 해당하는 이레이즈 동작, 셋 커맨드(set command)로 셋 파라미터 커맨드(set parameter command) 또는 셋 픽쳐 커맨드(set feature command)에 해당하는 파라미터 셋 동작 등을 수행할 수 있다.The controller 130 performs the requested operation from the host 102 through the processor 134 implemented in a microprocessor or central processing unit (CPU) or the like in the memory device 150, 102 to the memory device 150. The memory device 150 is a memory device. Here, the controller 130 performs a foreground operation by a command operation corresponding to a command received from the host 102, for example, performs a program operation corresponding to a write command, a read operation corresponding to a read command, An erase operation corresponding to an erase command and a parameter set operation corresponding to a set parameter command or a set feature command with a set command.

그리고, 컨트롤러(130)는, 마이크로프로세서 또는 중앙 처리 장치(CPU) 등으로 구현된 프로세서(134)를 통해, 메모리 장치(150)에 대한 백그라운드(background) 동작을 수행할 수도 있다. 여기서, 메모리 장치(150)에 대한 백그라운드 동작은, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들(152,154,156)에서 임의의 메모리 블록에 저장된 데이터를 다른 임의의 메모리 블록으로 카피(copy)하여 처리하는 동작, 일 예로 가비지 컬렉션(GC: Garbage Collection) 동작, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들(152,154,156) 간 또는 메모리 블록들(152,154,156)에 저장된 데이터 간을 스왑(swap)하여 처리하는 동작, 일 예로 웨어 레벨링(WL: Wear Leveling) 동작, 컨트롤러(130)에 저장된 맵 데이터를 메모리 장치(150)의 메모리 블록들(152,154,156)로 저장하는 동작, 일 예로 맵 플러시(map flush) 동작, 또는 메모리 장치(150)에 대한 배드 관리(bad management)하는 동작, 일 예로 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 메모리 블록들(152,154,156)에서 배드 블록을 확인하여 처리하는 배드 블록 관리(bad block management) 동작 등을 포함한다.The controller 130 may then perform a background operation on the memory device 150 via a processor 134 implemented as a microprocessor or a central processing unit (CPU). Here, the background operation for the memory device 150 is an operation for copying and storing the data stored in an arbitrary memory block in the memory blocks 152, 154 and 156 of the memory device 150 to another arbitrary memory block, For example, a garbage collection (GC) operation, an operation of swapping data between memory blocks 152, 154, 156 of memory device 150 or between data stored in memory blocks 152, 154, 156, WL, Wear Leveling) operation, storing the map data stored in the controller 130 in the memory blocks 152, 154, 156 of the memory device 150, such as a map flush operation, A bad block management operation for checking bad blocks in a plurality of memory blocks 152, 154 and 156 included in the memory device 150 and for processing the bad blocks, And the like.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서는, 일 예로, 컨트롤러(130)가, 호스트(102)로부터 수신된 복수의 커맨드들에 해당하는 복수의 커맨드 동작들, 예컨대 복수의 라이트 커맨드들에 해당하는 복수의 프로그램 동작들, 복수의 리드 커맨드들에 해당하는 복수의 리드 동작들, 및 복수의 이레이즈 커맨드들에 해당하는 복수의 이레이즈 동작들을 메모리 장치(150)에서 수행하며, 또한 커맨드 동작들의 수행에 상응하여, 메타 데이터(meta data), 특히 맵 데이터(map data)를 업데이트한다. 예컨대, 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서는, 컨트롤러(130)가, 호스트(102)로부터 복수의 커맨드들을 수신, 특히 리드 커맨드들 또는 라이트 커맨드들을 수신할 경우, 리드 커맨드들 또는 라이트 커맨드들에 대한 패턴(pattern), 리드 커맨드들 또는 라이트 커맨드들에 해당하는 리드 동작들 또는 라이트 동작들의 패턴, 또는 리드 동작들 또는 라이트 동작들에 상응하는 데이터의 패턴을 확인하고, 확인된 패턴에 따라, 리드 동작들 또는 라이트 동작들에 상응하는 메타 데이터, 특히 맵 데이터를, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩(loading)하며, 이때 확인된 패턴에 따라 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 패턴 존(pattern zone)들을 할당한 후, 각각의 맵 데이터를 해당하는 패턴 존들에 로딩한다. 아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서는, 컨트롤러(130)가, 메모리 장치(150)에 대해 백그라운드 동작들을 수행할 경우, 백그라운 동작들의 패턴, 또는 백그라운드 동작들에 해당하는 데이터의 패턴을 확인하고, 확인된 패턴에 따라, 백그라운드 동작들에 상응하는 메타 데이터, 특히 맵 데이터를, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩하며, 이때 확인된 패턴에 따라 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 패턴 존들을 할당한 후, 각각의 맵 데이터를 해당하는 패턴 존들에 로딩한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서, 호스트(102)로부터 수신된 복수의 커맨들에 해당하는 커맨드 동작들의 수행과, 커맨드 동작들에 해당하는 맵 데이터를 로딩한 후, 관리하는 동작에 대해서는, 이하 도 5 내지 도 9에서 보다 구체적으로 설명할 것이므로, 여기서는 그에 관한 구체적인 설명을 생략하기로 한다.In addition, in the memory system according to the embodiment of the present invention, for example, the controller 130 performs a plurality of command operations corresponding to a plurality of commands received from the host 102, for example, A plurality of read operations corresponding to a plurality of read commands and a plurality of erase operations corresponding to a plurality of erase commands are performed in the memory device 150, And updates the meta data, particularly the map data, correspondingly to the performance. For example, in the memory system according to the embodiment of the present invention, when the controller 130 receives a plurality of commands from the host 102, and particularly receives the read commands or the write commands, A pattern of read operations or write operations corresponding to read commands or write commands or a pattern of data corresponding to read operations or write operations, Loads the metadata, in particular map data, corresponding to the operations or write operations into the memory 144 of the controller 130 and places the pattern 144 in the memory 144 of the controller 130 according to the identified pattern After assigning pattern zones, each map data is loaded into corresponding pattern zones. In addition, in the memory system according to the embodiment of the present invention, when the controller 130 performs background operations on the memory device 150, a pattern of back-ground operations or a pattern of data corresponding to background operations And loads the metadata corresponding to the background operations, in particular the map data, into the memory 144 of the controller 130 according to the identified pattern, and the memory 144 of the controller 130 ), And then loads the respective map data into the corresponding pattern zones. Here, in the memory system according to the embodiment of the present invention, the command operations corresponding to the plurality of cursors received from the host 102, and the operation for managing after loading the map data corresponding to the command operations Will be described in more detail later with reference to Figs. 5 to 9, and a detailed description thereof will be omitted here.

아울러, 컨트롤러(130)의 프로세서(134)에는, 메모리 장치(150)의 배드 관리를 수행하기 위한 관리 유닛(도시하지 않음)이 포함될 수 있으며, 관리 유닛은, 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 메모리 블록들(152,154,156)에서 배드 블록을 확인한 후, 확인된 배드 블록을 배드 처리하는 배드 블록 관리를 수행한다. 여기서, 배드 관리는, 메모리 장치(150)가 플래시 메모리, 예컨대 낸드 플래시 메모리일 경우, 낸드의 특성으로 인해 데이터 라이트, 예컨대 데이터 프로그램(program) 시에 프로그램 실패(program fail)가 발생할 수 있으며, 프로그램 실패가 발생한 메모리 블록을 배드(bad) 처리한 후, 프로그램 실패된 데이터를 새로운 메모리 블록에 라이트, 즉 프로그램하는 것을 의미한다. 또한, 메모리 장치(150)가, 전술한 바와 같이, 3차원 입체 스택 구조를 가질 경우에는, 프로그램 실패에 따라 해당 블록을 배드 블록으로 처리하면, 메모리 장치(150)의 사용 효율 및 메모리 시스템(100)의 신뢰성이 급격하게 저하되므로, 보다 신뢰성 있는 배드 블록 관리 수행이 필요하다. 그러면 이하에서는, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서의 메모리 장치에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.In addition, the processor 134 of the controller 130 may include a management unit (not shown) for performing bad management of the memory device 150, and the management unit may include a plurality The bad blocks are checked in the memory blocks 152, 154, and 156 of the bad blocks, and bad block management is performed to bad check the bad blocks. Bad management can be used to prevent a data light, for example, a program failure in a data program, due to a characteristic of the NAND when the memory device 150 is a flash memory, for example, a NAND flash memory, This means that the failed memory block is bad-processed and the program failed data is written to the new memory block, that is, programmed. In addition, when the memory device 150 has a three-dimensional solid stack structure as described above, if the block is processed as a bad block in response to a program failure, the utilization efficiency of the memory device 150 and the memory system 100 ), The reliability of the bad block management needs to be more reliably managed. Hereinafter, the memory device in the memory system according to the embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 2 to FIG.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서 메모리 장치의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 장치에서 메모리 블록들의 메모리 셀 어레이 회로를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서 메모리 장치 구조를 개략적으로 도시한 도면으로, 메모리 장치가 3차원 비휘발성 메모리 장치로 구현될 경우의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.Figure 2 schematically illustrates an example of a memory device in a memory system according to an embodiment of the present invention, Figure 3 schematically illustrates a memory cell array circuit of memory blocks in a memory device according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view schematically showing a memory device structure in a memory system according to an embodiment of the present invention, and schematically shows a structure when the memory device is implemented as a three-dimensional nonvolatile memory device .

우선, 도 2를 참조하면, 메모리 장치(150)는, 복수의 메모리 블록들, 예컨대 블록0(BLK(Block)0)(210), 블록1(BLK1)(220), 블록2(BLK2)(230), 및 블록N-1(BLKN-1)(240)을 포함하며, 각각의 블록들(210,220,230,240)은, 복수의 페이지들(Pages), 예컨대 2M개의 페이지들(2MPages)을 포함한다. 여기서, 설명의 편의를 위해, 복수의 메모리 블록들이 각각 2M개의 페이지들을 포함하는 것을 일 예로 하여 설명하지만, 복수의 메모리들은, 각각 M개의 페이지들을 포함할 수도 있다. 그리고, 각각의 페이지들은, 복수의 워드라인(WL: Word Line)들이 연결된 복수의 메모리 셀들을 포함한다.2, the memory device 150 includes a plurality of memory blocks, such as BLK 0 (Block 0) 210, BLK 1 220, BLK 2 s 230), and block N-1 (BLKN-1) (240) each block comprising a (210 220 230 240) is a plurality of pages (pages), for example, 2 M of pages (2 including M pages) do. Here, for convenience of explanation, it is assumed that a plurality of memory blocks each include 2 M pages, but a plurality of memories may include M pages each. Each of the pages includes a plurality of memory cells to which a plurality of word lines (WL) are connected.

또한, 메모리 장치(150)는, 복수의 메모리 블록들을, 하나의 메모리 셀에 저장 또는 표현할 수 있는 비트의 수에 따라, 단일 레벨 셀(SLC: Single Level Cell) 메모리 블록 및 멀티 레벨 셀(MLC: Multi Level Cell) 메모리 블록 등으로 포함할 수 있다. 여기서, SLC 메모리 블록은, 하나의 메모리 셀에 1 비트 데이터를 저장하는 메모리 셀들에 의해 구현된 복수의 페이지들을 포함하며, 데이터 연산 성능이 빠르며 내구성이 높다. 그리고, MLC 메모리 블록은, 하나의 메모리 셀에 멀티 비트 데이터(예를 들면, 2 비트 또는 그 이상의 비트)를 저장하는 메모리 셀들에 의해 구현된 복수의 페이지들을 포함하며, SLC 메모리 블록보다 큰 데이터 저장 공간을 가짐, 다시 말해 고집적화할 수 있다. 특히, 메모리 장치(150)는, MLC 메모리 블록으로, 하나의 메모리 셀에 2 비트 데이터를 저장할 수 있는 메모리 셀들에 의해 구현된 복수의 페이지들을 포함하는 MLC 메모리 블록뿐만 아니라, 하나의 메모리 셀에 3 비트 데이터를 저장할 수 있는 메모리 셀들에 의해 구현된 복수의 페이지들을 포함하는 트리플 레벨 셀(TLC: Triple Level Cell) 메모리 블록, 하나의 메모리 셀에 4 비트 데이터를 저장할 수 있는 메모리 셀들에 의해 구현된 복수의 페이지들을 포함하는 쿼드러플 레벨 셀(QLC: Quadruple Level Cell) 메모리 블록, 또는 하나의 메모리 셀에 5 비트 또는 그 이상의 비트 데이터를 저장할 수 있는 메모리 셀들에 의해 구현된 복수의 페이지들을 포함하는 다중 레벨 셀(multiple level cell) 메모리 블록 등을 포함할 수 있다.In addition, the memory device 150 may include a plurality of memory blocks, a plurality of memory blocks, a plurality of memory blocks, a plurality of memory blocks, a plurality of memory blocks, Multi Level Cell) memory block or the like. Here, the SLC memory block includes a plurality of pages implemented by memory cells storing one bit of data in one memory cell, and has high data operation performance and high durability. And, the MLC memory block includes a plurality of pages implemented by memory cells that store multi-bit data (e.g., two bits or more) in one memory cell, Space, in other words, can be highly integrated. In particular, the memory device 150 may be an MLC memory block, as well as an MLC memory block including a plurality of pages implemented by memory cells capable of storing 2-bit data in one memory cell, A triple level cell (TLC) memory block including a plurality of pages implemented by memory cells capable of storing bit data, a plurality of memory cells that are implemented by memory cells capable of storing 4-bit data in one memory cell, A Quadruple Level Cell (QLC) memory block containing pages of memory cells, or a plurality of pages implemented by memory cells capable of storing 5 bits or more of bit data in one memory cell A multiple level cell memory block, and the like.

여기서, 본 발명의 실시 예에서는, 설명의 편의를 위해, 메모리 장치(150)가, 플래시 메모리, 예컨대 NAND 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리 등으로 구현되는 것을 일 예로 설명하지만, 상변환 메모리(PCRAM: Phase Change Random Access Memory), 저항 메모리(RRAM(ReRAM): Resistive Random Access Memory), 강유전체 메모리(FRAM: Ferroelectrics Random Access Memory), 및 스핀 주입 자기 메모리(STT-RAM(STT-MRAM): Spin Transfer Torque Magnetic Random Access Memory) 등과 같은 메모리들 중 어느 하나의 메모리로 구현될 수도 있다.In the embodiment of the present invention, for convenience of explanation, the memory device 150 is implemented as a non-volatile memory such as a flash memory, for example, a NAND flash memory, (RRAM), a ferroelectrics random access memory (FRAM), and a spin injection magnetic memory (STT-RAM): Spin Transfer Torque Magnetic Random Access Memory), or the like.

그리고, 각각의 블록들(210,220,230,240)은, 프로그램 동작을 통해 호스트(102)로부터 제공된 데이터를 저장하고, 리드 동작을 통해 저장된 데이터를 호스트(102)에게 제공한다.Each of the blocks 210, 220, 230 and 240 stores data provided from the host 102 through a program operation and provides the stored data to the host 102 through a read operation.

다음으로, 도 3을 참조하면, 메모리 시스템(110)의 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 메모리 블록들(152,154,156)에서 각 메모리 블록(330), 메모리 셀 어레이로 구현되어 비트라인들(BL0 to BLm-1)에 각각 연결된 복수의 셀 스트링들(340)을 포함할 수 있다. 각 열(column)의 셀 스트링(340)은, 적어도 하나의 드레인 선택 트랜지스터(DST)와, 적어도 하나의 소스 선택 트랜지스터(SST)를 포함할 수 있다. 선택 트랜지스터들(DST, SST) 사이에는, 복수 개의 메모리 셀들, 또는 메모리 셀 트랜지스터들(MC0 to MCn-1)이 직렬로 연결될 수 있다. 각각의 메모리 셀(MC0 to MCn-1)은, 셀 당 복수의 비트들의 데이터 정보를 저장하는 MLC로 구성될 수 있다. 셀 스트링들(340)은 대응하는 비트라인들(BL0 to BLm-1)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.3, each memory block 330 in the plurality of memory blocks 152, 154, 156 included in the memory device 150 of the memory system 110 is implemented as a memory cell array, and bit lines BL0 to BLm-1, respectively. The cell string 340 of each column may include at least one drain select transistor DST and at least one source select transistor SST. Between the selection transistors DST and SST, a plurality of memory cells or memory cell transistors MC0 to MCn-1 may be connected in series. Each of the memory cells MC0 to MCn-1 may be configured as an MLC that stores data information of a plurality of bits per cell. Cell strings 340 may be electrically connected to corresponding bit lines BL0 to BLm-1, respectively.

여기서, 도 3은, 낸드 플래시 메모리 셀로 구성된 각 메모리 블록(330)을 일 예로 도시하고 있으나, 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 메모리 블록(152,154,156)은, 낸드 플래시 메모리에만 국한되는 것은 아니라 노어 플래시 메모리(NOR-type Flash memory), 적어도 두 종류 이상의 메모리 셀들이 혼합된 하이브리드 플래시 메모리, 메모리 칩 내에 컨트롤러가 내장된 One-NAND 플래시 메모리 등으로도 구현될 수 있다. 아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 장치(150)는, 전하 저장층이 전도성 부유 게이트로 구성된 플래시 메모리 장치는 물론, 전하 저장층이 절연막으로 구성된 차지 트랩형 플래시(Charge Trap Flash; CTF) 메모리 장치 등으로도 구현될 수 있다.3 illustrates each memory block 330 configured as a NAND flash memory cell. However, a plurality of memory blocks 152, 154, and 156 included in the memory device 150 according to the embodiment of the present invention may include NAND flash memory NOR-type flash memory, a hybrid flash memory in which two or more kinds of memory cells are mixed, and a one-NAND flash memory in which a controller is embedded in a memory chip, can be realized. In addition, the memory device 150 according to the embodiment of the present invention may include a flash memory device in which the charge storage layer is composed of a conductive floating gate, a Charge Trap Flash (CTF) memory Device, or the like.

그리고, 메모리 장치(150)의 전압 공급부(310)는, 동작 모드에 따라서 각각의 워드라인들로 공급될 워드라인 전압들(예를 들면, 프로그램 전압, 리드 전압, 패스 전압 등)과, 메모리 셀들이 형성된 벌크(예를 들면, 웰 영역)로 공급될 전압을 제공할 수 있으며, 이때 전압 공급 회로(310)의 전압 발생 동작은 제어 회로(도시하지 않음)의 제어에 의해 수행될 수 있다. 또한, 전압 공급부(310)는, 다수의 리드 데이터를 생성하기 위해 복수의 가변 리드 전압들을 생성할 수 있으며, 제어 회로의 제어에 응답하여 메모리 셀 어레이의 메모리 블록들(또는 섹터들) 중 하나를 선택하고, 선택된 메모리 블록의 워드라인들 중 하나를 선택할 수 있으며, 워드라인 전압을 선택된 워드라인 및 비선택된 워드라인들로 각각 제공할 수 있다.The voltage supply unit 310 of the memory device 150 may supply the word line voltages (e.g., program voltage, read voltage, pass voltage, etc.) to be supplied to the respective word lines in accordance with the operation mode, (For example, a well region) in which the voltage supply circuit 310 is formed, and the voltage generation operation of the voltage supply circuit 310 may be performed under the control of a control circuit (not shown). In addition, the voltage supplier 310 may generate a plurality of variable lead voltages to generate a plurality of lead data, and may supply one of the memory blocks (or sectors) of the memory cell array in response to the control of the control circuit Select one of the word lines of the selected memory block, and provide the word line voltage to the selected word line and unselected word lines, respectively.

아울러, 메모리 장치(150)의 리드/라이트(read/write) 회로(320)는, 제어 회로에 의해서 제어되며, 동작 모드에 따라 감지 증폭기(sense amplifier)로서 또는 라이트 드라이버(write driver)로서 동작할 수 있다. 예를 들면, 검증/정상 리드 동작의 경우 리드/라이트 회로(320)는, 메모리 셀 어레이로부터 데이터를 리드하기 위한 감지 증폭기로서 동작할 수 있다. 또한, 프로그램 동작의 경우 리드/라이트 회로(320)는, 메모리 셀 어레이에 저장될 데이터에 따라 비트라인들을 구동하는 라이트 드라이버로서 동작할 수 있다. 리드/라이트 회로(320)는, 프로그램 동작 시 셀 어레이에 라이트될 데이터를 버퍼(미도시)로부터 수신하고, 입력된 데이터에 따라 비트라인들을 구동할 수 있다. 이를 위해, 리드/라이트 회로(320)는, 열(column)들(또는 비트라인들) 또는 열쌍(column pair)(또는 비트라인 쌍들)에 각각 대응되는 복수 개의 페이지 버퍼들(PB)(322,324,326)을 포함할 수 있으며, 각각의 페이지 버퍼(page buffer)(322,324,326)에는 복수의 래치들(도시하지 않음)이 포함될 수 있다.In addition, the read / write circuit 320 of the memory device 150 is controlled by a control circuit and operates as a sense amplifier or as a write driver depending on the mode of operation . For example, in the case of a verify / normal read operation, the read / write circuit 320 may operate as a sense amplifier for reading data from the memory cell array. In addition, in the case of a program operation, the read / write circuit 320 can operate as a write driver that drives bit lines according to data to be stored in the memory cell array. The read / write circuit 320 may receive data to be written into the cell array from a buffer (not shown) during a program operation, and may drive the bit lines according to the input data. To this end, the read / write circuit 320 includes a plurality of page buffers (PB) 322, 324 and 326, respectively corresponding to columns (or bit lines) or column pairs (or bit line pairs) And each page buffer 322, 324, 326 may include a plurality of latches (not shown).

또한, 메모리 장치(150)는, 2차원 또는 3차원의 메모리 장치로 구현될 수 있으며, 특히 도 4에 도시한 바와 같이, 3차원 입체 스택 구조의 비휘발성 메모리 장치로 구현될 수 있으며, 3차원 구조로 구현될 경우, 복수의 메모리 블록들(BLK0 to BLKN-1)을 포함할 수 있다. 여기서, 도 4는, 도 1에 도시한 메모리 장치(150)의 메모리 블록들(152,154,156)을 보여주는 블록도로서, 각각의 메모리 블록들(152,154,156)은, 3차원 구조(또는 수직 구조)로 구현될 수 있다. 예를 들면, 각각의 메모리 블록들(152,154,156)은 제1방향 내지 제3방향들, 예컨대 x-축 방향, y-축 방향, 및 z-축 방향을 따라 신장된 구조물들을 포함하여, 3차원 구조로 구현될 수 있다.In addition, the memory device 150 may be implemented as a two-dimensional or three-dimensional memory device, and may be implemented as a non-volatile memory device of a three-dimensional solid stack structure, Structure, it may include a plurality of memory blocks BLK0 to BLKN-1. 4 is a block diagram showing memory blocks 152, 154 and 156 of the memory device 150 shown in FIG. 1, wherein each of the memory blocks 152, 154 and 156 is implemented as a three-dimensional structure (or vertical structure) . For example, each of the memory blocks 152,154, 156 may include structures extending along first to third directions, e.g., x-axis, y-axis, and z- . ≪ / RTI >

그리고, 메모리 장치(150)에 포함된 각 메모리 블록(330)은, 제2방향을 따라 신장된 복수의 낸드 스트링들(NS)을 포함할 수 있으며, 제1방향 및 제3방향들을 따라 복수의 낸드 스트링들(NS)이 제공될 수 있다. 여기서, 각 낸드 스트링(NS)은, 비트라인(BL), 적어도 하나의 스트링 선택라인(SSL), 적어도 하나의 접지 선택라인(GSL), 복수의 워드라인들(WL), 적어도 하나의 더미 워드라인(DWL), 그리고 공통 소스라인(CSL)에 연결될 수 있으며, 복수의 트랜지스터 구조들(TS)을 포함할 수 있다.Each memory block 330 included in the memory device 150 may include a plurality of NAND strings NS extending along a second direction and may include a plurality of NAND strings arranged along the first and third directions. NAND strings NS may be provided. Here, each NAND string NS includes a bit line BL, at least one string select line SSL, at least one ground select line GSL, a plurality of word lines WL, at least one dummy word Line DWL, and a common source line CSL, and may include a plurality of transistor structures TS.

즉, 메모리 장치(150)의 복수의 메모리 블록들(152,154,156)에서 각 메모리 블록(330)은, 복수의 비트라인들(BL), 복수의 스트링 선택라인들(SSL), 복수의 접지 선택라인들(GSL), 복수의 워드라인들(WL), 복수의 더미 워드라인들(DWL), 그리고 복수의 공통 소스라인(CSL)에 연결될 수 있으며, 그에 따라 복수의 낸드 스트링들(NS)을 포함할 수 있다. 또한, 각 메모리 블록(330)에서, 하나의 비트라인(BL)에 복수의 낸드 스트링들(NS)이 연결되어, 하나의 낸드 스트링(NS)에 복수의 트랜지스터들이 구현될 수 있다. 아울러, 각 낸드 스트링(NS)의 스트링 선택 트랜지스터(SST)는, 대응하는 비트라인(BL)과 연결될 수 있으며, 각 낸드 스트링(NS)의 접지 선택 트랜지스터(GST)는, 공통 소스라인(CSL)과 연결될 수 있다. 여기서, 각 낸드 스트링(NS)의 스트링 선택 트랜지스터(SST) 및 접지 선택 트랜지스터(GST) 사이에 메모리 셀들(MC)이 제공, 즉 메모리 장치(150)의 복수의 메모리 블록들(152,154,156)에서 각 메모리 블록(330)에는 복수의 메모리 셀들이 구현될 수 있다. 그러면 이하에서는, 도 5 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서의 메모리 장치로의 데이터 처리, 특히 호스트(102)로부터 복수의 커맨드들을 수신하여 커맨드들에 해당하는 복수의 커맨드 동작들을 수행할 경우의 데이터 처리 동작에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.That is, in the plurality of memory blocks 152, 154, 156 of the memory device 150, each memory block 330 includes a plurality of bit lines BL, a plurality of string select lines SSL, May be coupled to a plurality of NAND strings GSL, a plurality of word lines WL, a plurality of dummy word lines DWL, and a plurality of common source lines CSL, . In addition, in each memory block 330, a plurality of NAND strings NS may be connected to one bit line BL, and a plurality of transistors may be implemented in one NAND string NS. The string selection transistor SST of each NAND string NS may be connected to the corresponding bit line BL and the ground selection transistor GST of each NAND string NS may be connected to the common source line CSL, Lt; / RTI > Here, memory cells MC are provided between the string selection transistor SST and the ground selection transistor GST of each NAND string NS, that is, a plurality of memory blocks 152, 154 and 156 of the memory device 150 are provided, In block 330, a plurality of memory cells may be implemented. 5 to 9, the data processing to the memory device in the memory system according to the embodiment of the present invention, in particular, a plurality of commands corresponding to the commands by receiving the plurality of commands from the host 102 The data processing operation in the case of performing the operations will be described in more detail.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서 복수의 커맨드들에 해당하는 복수의 커맨드 동작들을 수행할 경우 데이터 처리 동작의 일 예를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는, 설명의 편의를 위해, 도 1에 도시한 메모리 시스템(110)에서 호스트(102)로부터 복수의 커맨드들을 수신하여 커맨드들에 해당하는 커맨드 동작들을 수행, 예컨대 호스트(102)로부터 복수의 라이트 커맨드(write command)들을 수신하여 라이트 커맨드들에 해당하는 프로그램 동작들을 수행하거나, 호스트(102)로부터 복수의 리드 커맨드(read command)들을 수신하여 리드 커맨드들에 해당하는 리드 동작들을 수행, 호스트(102)로부터 수신된 복수의 이레이즈 커맨드(erase command)들을 수신하여 이레이즈 커맨드들에 해당하는 이레이즈 동작들을 수행, 또는 호스트(102)로부터 복수의 라이트 커맨드들 및 복수의 리드 커맨드들을 함께 수신하여 라이트 커맨드들 및 리드 커맨드들에 해당하는 프로그램 동작들 및 리드 동작들을 수행할 경우를 일 예로 하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.5 to 8 are views for schematically explaining an example of a data processing operation when performing a plurality of command operations corresponding to a plurality of commands in the memory system according to the embodiment of the present invention. Here, in the embodiment of the present invention, for convenience of explanation, the memory system 110 shown in FIG. 1 receives a plurality of commands from the host 102 and performs command operations corresponding to the commands, for example, 102 to perform a program operation corresponding to the write commands or to receive a plurality of read commands from the host 102 and to perform a read operation corresponding to the read commands And performs erase operations corresponding to the erase commands by receiving a plurality of erase commands received from the host 102 or performing a plurality of write commands and a plurality of read commands from the host 102, When the program operations and the read operations corresponding to the write commands and the read commands are performed together with the commands One example will be described in detail.

또한, 본 발명의 실시 예에서는, 호스트(102)로부터 수신된 복수의 라이트 커맨드들에 해당하는 라이트 데이터를, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 포함된 버퍼(buffer)/캐시(cache)에 저장한 후, 버퍼/캐시에 저장된 데이터를 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 메모리 블록들에 프로그램하여 저장, 다시 말해 프로그램 동작들을 수행하며, 또한 메모리 장치(150)로의 프로그램 동작들에 상응하여 맵 데이터를 업데이트한 후, 업데이트된 맵 데이터를 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 메모리 블록들에 저장할 경우, 즉 호스트(102)로부터 수신된 복수의 라이트 커맨드들에 해당하는 프로그램 동작들을 수행할 경우를 일 예로 하여 설명하기로 한다. 그리고, 본 발명의 실시 예에서는, 메모리 장치(150)에 저장된 데이터에 대해, 호스트(102)로부터 복수의 리드 커맨드들을 수신할 경우, 리드 커맨드들에 해당하는 데이터의 맵 데이터를 확인하여, 메모리 장치(150)로부터 리드 커맨드들에 해당하는 데이터를 리드하며, 리드된 데이터를 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 포함된 버퍼/캐시에 저장한 후, 버퍼/캐시에 저장된 데이터를 호스트(102)로부터 제공할 경우, 즉 호스트(102)로부터 수신된 복수의 리드 커맨드들에 해당하는 리드 동작들을 수행할 경우를 일 예로 하여 설명하기로 한다. 또한, 본 발명의 실시 예에서는, 메모리 장치(150)에 포함된 메모리 블록들에 대해, 호스트(102)로부터 복수의 이레이즈 커맨드들을 수신할 경우, 이레이즈 커맨드들에 해당하는 메모리 블록들을 확인한 후, 확인한 메모리 블록들에 저장된 데이터를 이레이즈하며, 이레이즈된 데이터에 상응하여 맵 데이터를 업데이트한 후, 업데이트된 맵 데이터를 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 메모리 블록들에 저장할 경우, 즉 호스트(102)로부터 수신된 복수의 이레이즈 커맨드들에 해당하는 이레이즈 동작들을 수행할 경우를 일 예로 하여 설명하기로 한다.In the embodiment of the present invention, write data corresponding to a plurality of write commands received from the host 102 is stored in a buffer / cache included in the memory 144 of the controller 130 And then programs the data stored in the buffer / cache into a plurality of memory blocks included in the memory device 150 to store and thus perform program operations, and in response to program operations to the memory device 150 After updating the map data, if updated map data is stored in a plurality of memory blocks included in the memory device 150, that is, program operations corresponding to a plurality of write commands received from the host 102 Will be described as an example. In the embodiment of the present invention, when a plurality of read commands are received from the host 102 with respect to the data stored in the memory device 150, map data of the data corresponding to the read commands is checked, Reads the data corresponding to the read commands from the host 150 and stores the read data in the buffer / cache included in the memory 144 of the controller 130, That is, a case in which the read operations corresponding to the plurality of read commands received from the host 102 are performed will be described as an example. In the embodiment of the present invention, when a plurality of erase commands are received from the host 102 for the memory blocks included in the memory device 150, memory blocks corresponding to erase commands are checked , Erases the data stored in the identified memory blocks, updates the map data according to the erased data, and then stores the updated map data in the plurality of memory blocks included in the memory device 150, that is, A case in which erase operations corresponding to a plurality of erase commands received from the host 102 are performed will be described as an example.

그리고, 본 발명의 실시 예에서는, 설명의 편의를 위해, 메모리 시스템(110)에서의 커맨드 동작들을, 컨트롤러(130)가 수행하는 것을 일 예로 하여 설명하지만, 전술한 바와 같이, 컨트롤러(130)에 포함된 프로세서(134)가, 예컨대 FTL을 통해, 수행할 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에서는, 컨트롤러(130)가, 호스트(102)로부터 수신된 라이트 커맨드들에 해당하는 유저 데이터(user data) 및 메타 데이터(meta data)를, 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 메모리 블록들의 임의의 메모리 블록들에 프로그램하여 저장하거나, 호스트(102)로부터 수신된 리드 커맨드들에 해당하는 유저 데이터 및 메타 데이터를, 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 메모리 블록들의 임의의 메모리 블록들로부터 리드하여 호스트(102)에 제공하거나, 또는 호스트(102)로부터 수신된 이레이즈 커맨드들에 해당하는 유저 데이터 및 메타 데이터를, 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 메모리 블록들의 임의의 메모리 블록들에서 이레이즈한다.In the embodiment of the present invention, for convenience of explanation, the command operations in the memory system 110 are performed by the controller 130 as an example. However, as described above, in the controller 130, The embedded processor 134 may perform, for example, via FTL. In the embodiment of the present invention, the controller 130 includes user data and meta data corresponding to the write commands received from the host 102 in the memory device 150 Or the user data and the metadata corresponding to the read commands received from the host 102 into the memory blocks of the plurality of memory blocks included in the memory device 150 Read from the arbitrary memory blocks and provide the host 102 with user data and metadata corresponding to erase commands received from the host 102 to a plurality of memory blocks 150 included in the memory device 150 Lt; / RTI > in any of the memory blocks.

여기서, 메타 데이터에는, 프로그램 동작에 상응하여, 메모리 블록들에 저장된 데이터에 대한 논리적/물리적(L2P: Logical to Physical) 정보(이하, '논리적(logical) 정보'라 칭하기로 함)가 포함된 제1맵 데이터, 및 물리적/논리적(P2L: Physical to Logical) 정보(이하, '물리적(physical) 정보'라 칭하기로 함)가 포함된 제2맵 데이터가 포함되며, 또한 호스트(102)로부터 수신된 커맨드에 해당하는 커맨드 데이터에 대한 정보, 커맨드에 해당하는 커맨드 동작에 대한 정보, 커맨드 동작이 수행되는 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에 대한 정보, 및 커맨드 동작에 상응한 맵 데이터 등에 대한 정보가 포함될 수 있다. 다시 말해, 메타 데이터에는, 호스트(102)로부터 수신된 커맨드에 해당하는 유저 데이터를 제외한 나머지 모든 정보들 및 데이터가 포함될 수 있다.Here, the meta data includes a logical address (logical address) including information on logical / physical (L2P) information (hereinafter referred to as logical information) for data stored in the memory blocks, 1 map data, and second map data including physical / logical (P2L) information (hereinafter referred to as "physical information"), Information on command data corresponding to the command, information on the command operation corresponding to the command, information on the memory blocks of the memory device 150 on which the command operation is performed, and map data corresponding to the command operation . In other words, the metadata may include all the information and data except for the user data corresponding to the command received from the host 102. [

즉, 본 발명의 실시 예에서는, 컨트롤러(130)가 호스트(102)로부터 수신된 복수의 커맨드들에 해당하는 커맨드 동작들을 수행, 예컨대 호스트(102)로부터 복수의 라이트 커맨드들을 수신할 경우, 라이트 커맨드들에 해당하는 프로그램 동작들을 수행하며, 이때 라이트 커맨드들에 해당하는 유저 데이터를, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들, 예컨대 메모리 블록들에서 이레이즈 동작이 수행된 빈(empty) 메모리 블록들, 오픈 메모리 블록(open memory block)들, 또는 프리 메모리 블록(free memory block)들에 라이트하여 저장하고, 또한 메모리 블록들에 저장된 유저 데이터에 대한 논리적 어드레스(logical address)와 물리적 어드레스(physical address) 간 매핑 정보, 즉 논리적 정보가 기록된 L2P 맵 테이블 또는 L2P 맵 리스트를 포함한 제1맵 데이터와, 유저 데이터가 저장된 메모리 블록들에 대한 물리적 어드레스와 논리적 어드레스 간 매핑 정보, 즉 물리적 정보가 기록된 P2L 맵 테이블 또는 P2L 맵 리스트를 포함한 제2맵 데이터를, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서의 빈 메모리 블록들, 오픈 메모리 블록들, 또는 프리 메모리 블록들에 라이트하여 저장한다.That is, in the embodiment of the present invention, when the controller 130 performs command operations corresponding to a plurality of commands received from the host 102, for example, when receiving a plurality of write commands from the host 102, And the user data corresponding to the write commands may be transferred to memory blocks of the memory device 150, for example, empty memory blocks subjected to erase operations in the memory blocks, The data is written into open memory blocks or free memory blocks and stored between logical addresses and physical addresses of user data stored in memory blocks. The first map data including the mapping information, that is, the L2P map table or the L2P map list in which the logical information is recorded, The second map data including the mapping information between the physical address and the logical address for the blocks, that is, the P2L map table or the P2L map list in which the physical information is recorded, is stored in the empty memory blocks in the memory blocks of the memory device 150, Open memory blocks, or free memory blocks.

여기서, 컨트롤러(130)는, 호스트(102)로부터 라이트 커맨드들을 수신할 경우, 라이트 커맨드들에 해당하는 유저 데이터를 메모리 블록들에 라이트하여 저장하고, 메모리 블록들에 저장된 유저 데이터에 대한 제1맵 데이터와 제2맵 데이터 등을 포함하는 메타 데이터를 메모리 블록들에 저장한다. 특히, 컨트롤러(130)는, 유저 데이터의 데이터 세그먼트(data segment)들이 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에 저장됨에 상응하여, 메타 데이터의 메타 세그먼트(meta segment)들, 다시 말해 맵 데이터의 맵 세그먼트(map segment)들로 제1맵 데이터의 L2P 세그먼트들과 제2맵 데이터의 P2L 세그먼트들을, 생성 및 업데이트한 후, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에 저장하며, 이때 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에 저장된 맵 세그먼트들을, 컨트롤러(130)에 포함된 메모리(144)에 로딩한 후, 맵 세그먼트들을 업데이트한다.Here, when receiving the write commands from the host 102, the controller 130 writes the user data corresponding to the write commands to the memory blocks and stores the user data in the memory blocks, and the first map for the user data stored in the memory blocks And stores the metadata including the data and the second map data in the memory blocks. In particular, the controller 130 determines whether the data segments of the user data are stored in the memory blocks of the memory device 150, in accordance with the meta segments of the meta data, Generates and updates the L2P segments of the first map data and the P2L segments of the second map data with segment segments and then stores the segments in the memory blocks of the memory device 150, The map segments stored in the memory blocks of the controller 130 are loaded into the memory 144 included in the controller 130, and then the map segments are updated.

아울러, 컨트롤러(130)는, 호스트(102)로부터 복수의 리드 커맨드들을 수신할 경우, 리드 커맨드들에 해당하는 리드 데이터를, 메모리 장치(150)로부터 리드하여, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 포함된 버퍼/캐시에 저장한 후, 버퍼/캐시에 저장된 데이터를 호스트(102)로부터 제공하여, 복수의 리드 커맨드들에 해당하는 리드 동작들을 수행한다.When receiving a plurality of read commands from the host 102, the controller 130 reads the read data corresponding to the read commands from the memory device 150 and outputs the read data corresponding to the read commands to the memory 144 of the controller 130, And then provides data stored in the buffer / cache from the host 102 to perform read operations corresponding to a plurality of read commands.

또한, 컨트롤러(130)는, 호스트(102)로부터 복수의 이레이즈 커맨드들을 수신할 경우, 이레이즈 커맨드들에 해당하는 메모리 장치(150)의 메모리 블록들을 확인한 후, 메모리 블록들에 대한 이레이즈 동작들을 수행한다. 그러면 이하에서는, 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 메모리 시스템에서의 데이터 처리 동작에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.When receiving a plurality of erase commands from the host 102, the controller 130 identifies memory blocks of the memory device 150 corresponding to erase commands, and then performs erase operations on the memory blocks 150 Lt; / RTI > Hereinafter, the data processing operation in the memory system of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 5 to FIG.

우선, 도 5를 참조하면, 컨트롤러(130)는, 호스트(102)로부터 수신된 복수의 커맨드들에 해당하는 커맨드 동작들을 수행, 예컨대 호스트(102)로부터 수신된 복수의 라이트 커맨드들에 해당하는 프로그램 동작들을 수행하며, 이때 라이트 커맨드들에 해당하는 유저 데이터를, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들(552,554,562,564,572,574,582,584)에 프로그램하여 저장하며, 또한 메모리 블록들(552,554,562,564,572,574,582,584)로의 프로그램 동작에 상응하여, 유저 데이터에 대한 메타 데이터를 생성 및 업데이트한 후, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들(552,554,562,564,572,574,582,584)에 저장한다.5, the controller 130 executes command operations corresponding to a plurality of commands received from the host 102, for example, a program corresponding to a plurality of write commands received from the host 102 Programs the user data corresponding to the write commands to the memory blocks 552, 554, 562, 564, 572, 574, 582, 584 of the memory device 150 and also stores user data corresponding to the program operation to the memory blocks 552, 554, And then stores the generated metadata in the memory blocks 552, 554, 562, 564, 572, 574, 582, 584 of the memory device 150. [

여기서, 컨트롤러(130)는, 유저 데이터가 메모리 장치(150)의 (552,554,562,564,572,574,582,584)에 포함된 페이지들에 저장됨을 지시하는 정보, 예컨대 제1맵 데이터와 제2맵 데이터를 생성 및 업데이트, 다시 말해 제1맵 데이터의 논리적 세그먼트들, 즉 L2P 세그먼트들과, 제2맵 데이터의 물리적 세그먼트들, 즉 P2L 세그먼트들을, 생성 및 업데이트한 후, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들(552,554,562,564,572,574,582,584)에 포함된 페이지들에 저장한다.Here, the controller 130 generates and updates information indicating that user data is stored in pages included in (552, 554, 562, 564, 572, 574, 582, 584) of the memory device 150, for example, first map data and second map data, After generating and updating the logical segments of one map data, i.e., L2P segments, and the physical segments of the second map data, i.e., P2L segments, a page contained in memory blocks 552, 554, 562, 564, 572, 574, 582, 584 of memory device 150 Lt; / RTI >

예컨대, 컨트롤러(130)는, 호스트(102)로부터 수신된 라이트 커맨드들에 해당하는 유저 데이터를, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 포함된 제1버퍼(510)에 캐싱(caching) 및 버퍼링(buffering), 즉 유저 데이터의 데이터 세그먼트들(512)을 데이터 버퍼/캐시인 제1버퍼(510)에 저장한 후, 제1버퍼(510)에 저장된 데이터 세그먼트들(512)을, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들(552,554,562,564,572,574,582,584)에 포함된 페이지들에 저장한다. 그리고, 컨트롤러(130)는, 호스트(102)로부터 수신된 라이트 커맨드들에 해당하는 유저 데이터의 데이터 세그먼트들(512)이, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들(552,554,562,564,572,574,582,584)에 포함된 페이지들에 프로그램되어 저장됨에 따라, 제1맵 데이터와 제2맵 데이터를 생성 및 업데이트하여, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 포함된 제2버퍼(520)에 저장, 즉 유저 데이터에 대한 제1맵 데이터의 L2P 세그먼트들(522)과 제2맵 데이터의 P2L 세그먼트들(524)을, 맵 버퍼/캐시인 제2버퍼(520)에 저장한다. 여기서, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에서 제2버퍼(520)에는, 전술한 바와 같이, 제1맵 데이터의 L2P 세그먼트들(522)과 제2맵 데이터의 P2L 세그먼트들(524)이 저장되거나, 제1맵 데이터의 L2P 세그먼트들(522)에 대한 맵 리스트와, 제2맵 데이터의 P2L 세그먼트들(524)에 대한 맵 리스트가 저장될 수 있다. 아울러, 컨트롤러(130)는, 제2버퍼(520)에 저장된 제1맵 데이터의 L2P 세그먼트들(522)과 제2맵 데이터의 P2L 세그먼트들(524)을, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들(552,554,562,564,572,574,582,584)에 포함된 페이지들에 저장한다.For example, the controller 130 caches and buffers the user data corresponding to the write commands received from the host 102 into the first buffer 510 included in the memory 144 of the controller 130 the data segments 512 of the user data are stored in the first buffer 510 which is the data buffer / cache and the data segments 512 stored in the first buffer 510 are stored in the memory device 150, 552, 554, 562, 564, 572, 574, 582, 584 in the pages included in the memory blocks 552, 554, The controller 130 then causes the data segments 512 of the user data corresponding to the write commands received from the host 102 to be written to pages included in the memory blocks 552, 554, 562, 564, 572, 574, 582, 584 of the memory device 150 The first map data and the second map data are generated and updated as they are stored in the second buffer 520 included in the memory 144 of the controller 130. That is, The L2P segments 522 of the data and the P2L segments 524 of the second map data are stored in the second buffer 520 which is the map buffer / cache. Here, the L2P segments 522 of the first map data and the P2L segments 524 of the second map data are stored in the second buffer 520 in the memory 144 of the controller 130 Or a map list for the L2P segments 522 of the first map data and a map list for the P2L segments 524 of the second map data may be stored. In addition, the controller 130 stores the L2P segments 522 of the first map data and the P2L segments 524 of the second map data stored in the second buffer 520 in the memory blocks 150 of the memory device 150 (Pages 552, 554, 562, 564, 572, 574, 582, 584).

또한, 컨트롤러(130)는, 호스트(102)로부터 수신된 복수의 커맨드들에 해당하는 커맨드 동작들을 수행, 예컨대 호스트(102)로부터 수신된 복수의 리드 커맨드들에 해당하는 리드 동작들을 수행하며, 이때 리드 커맨드들에 해당하는 유저 데이터에 대한 맵 데이터의 맵 세그먼트들, 예컨대 제1맵 데이터의 L2P 세그먼트들(522)과 제2맵 데이터의 P2L 세그먼트들(524)을, 제2버퍼(520)에 로딩하여 확인한 후, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들(552,554,562,564,572,574,582,584)에서 해당하는 메모리 블록들의 페이지에 저장된 유저 데이터를 리드하며, 리드된 유저 데이터의 데이터 세그먼트들(512)을, 제1버퍼(510)에 저장한 후, 호스트(102)로 제공한다.The controller 130 also performs command operations corresponding to a plurality of commands received from the host 102, for example, performs read operations corresponding to a plurality of read commands received from the host 102, The map segments of the map data for the user data corresponding to the read commands such as the L2P segments 522 of the first map data and the P2L segments 524 of the second map data are stored in the second buffer 520 Reads the user data stored in the pages of the corresponding memory blocks in the memory blocks 552, 554, 562, 564, 572, 574, 582, 584 of the memory device 150 and reads the data segments 512 of the read user data from the first buffer 510 And then provides it to the host 102. [

아울러, 컨트롤러(130)는, 호스트(102)로부터 수신된 복수의 커맨드들에 해당하는 커맨드 동작들을 수행, 예컨대 호스트(102)로부터 수신된 복수의 이레이즈 커맨드들에 해당하는 이레이즈 동작들을 수행하며, 이때 이레이즈 커맨드들에 해당하는 메모리 블록들을, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들(552,554,562,564,572,574,582,584)에서 확인한 후, 확인된 메모리 블록들에 대해 이레이즈 동작들을 수행한다.In addition, the controller 130 performs command operations corresponding to the plurality of commands received from the host 102, for example, performs erase operations corresponding to a plurality of erase commands received from the host 102 At this time, the memory blocks corresponding to the erase commands are confirmed by the memory blocks 552, 554, 562, 564, 572, 572, 574, 582, 584 of the memory device 150, and erase operations are performed on the confirmed memory blocks.

그리고, 컨트롤러(130)는, 백그라운드 동작, 예컨대 메모리 장치(150)에 포함된 메모리 블록들에서 데이터를 카피하거나 또는 데이터를 스왑하는 동작, 일 예로 가비지 컬렉션 동작 또는 웨어 레벨링 동작 등을 수행할 경우, 해당하는 유저 데이터의 데이터 세그먼트들(512)을 제1버퍼(510)에 저장하며, 또한 유저 데이터에 해당하는 맵 데이터의 맵 세그먼트들(522,524)을 제2버퍼(520)에 로딩하여, 가비지 컬렉션 동작 또는 웨어 레벨링 동작 등을 수행한다.When the controller 130 performs a background operation, for example, copying or swapping data in the memory blocks included in the memory device 150, for example, a garbage collection operation or a wear leveling operation, The data segments 512 of the corresponding user data are stored in the first buffer 510 and the map segments 522 and 524 of the map data corresponding to the user data are loaded into the second buffer 520, Operation or wear leveling operation.

또한, 도 6을 참조하면, 메모리 장치(150)는, 복수의 메모리 다이(memory die)들, 예컨대 메모리 다이0(610), 메모리 다이1(630), 메모리 다이2(650), 메모리 다이3(670)을 포함하며, 각각의 메모리 다이들(610,630,650,670)은, 복수의 플래인(plane)들을 포함, 예컨대 메모리 다이0(610)은, 플래인0(612), 플래인1(616), 플래인2(620), 플래인3(624)을 포함하고, 메모리 다이1(630)은, 플래인0(632), 플래인1(636), 플래인2(640), 플래인3(644)을 포함하며, 메모리 다이2(650)는, 플래인0(652), 플래인1(656), 플래인2(660), 플래인3(664)을 포함하고, 메모리 다이3(670)은, 플래인0(672), 플래인1(676), 플래인2(680), 플래인3(684)을 포함한다. 그리고, 메모리 장치(150)에 포함된 메모리 다이들(610,630,650,670)에서의 각 플래인들(612,616,620,624,632,636,640,644,652,656,660,664,672,676,680,684)은, 복수의 메모리 블록들(614,618,622,626,634,638,642,646,654,658,662,666,674,678,682,686)을 포함, 예컨대 앞서 도 2에서 설명한 바와 같이, 복수의 페이지들, 예컨대 2M개의 페이지들(2MPages)을 포함하는 N개의 블록들(Block0, Block1, …, Block N-1)을 포함한다. 아울러, 메모리 장치(150)는, 각각의 메모리 다이들(610,630,650,670)에 대응하는 복수의 버퍼들, 예컨대 메모리 다이0(610)에 대응하는 버퍼0(628), 메모리 다이1(630)에 대응하는 버퍼1(648), 메모리 다이2(650)에 대응하는 버퍼2(668), 및 메모리 다이3(670)에 대응하는 버퍼3(688)을 포함한다.6, memory device 150 includes a plurality of memory dies, such as memory die 0 610, memory die 1 630, memory die 2 650, memory die 3 610, Each memory die 610,630,650,670 includes a plurality of planes, such as memory die 0 610, including planes 0 612, planes 1 616, And memory die 1 630 includes planes 0 632, planes 1 636, planes 2 640, planes 3 612, 644 and memory die 2 650 includes plane 0 652, plane 1 656, plane 2 660, plane 3 664, and memory die 3 670 Includes plane 0 672, plane 1 676, plane 2 680, and plane 3 684. Each of the planes 612, 616, 620, 624, 632, 636, 640, 644, 652, 666, 640, 644, 652, 656, 660, 664, 652, 666, 684 of the memory dies 610, 630, 650, 670 included in the memory device 150 may include a plurality of memory blocks 614, 618, 622, 626, 634, 638, 642, 646, 654, s, for example 2 includes M number of pages (pages 2 M) of N blocks (Block0, Block1, ..., block N-1) comprising a. Memory device 150 also includes a plurality of buffers corresponding to respective memory dies 610, 630, 650 and 670, such as buffer 0 628 corresponding to memory die 0 610, Buffer 1 648, buffer 2 668 corresponding to memory die 2 650, and buffer 3 688 corresponding to memory die 3 670.

그리고, 메모리 장치(150)에 포함된 버퍼들(628,648,66,688)에는, 호스트(102)로부터 수신된 복수의 커맨드들에 해당하는 커맨드 동작들을 수행할 경우, 커맨드 동작들에 상응하는 데이터가 저장된다. 예컨대, 프로그램 동작들을 수행할 경우에는, 프로그램 동작들에 상응하는 데이터가 버퍼들(628,648,66,688)에 저장된 후, 메모리 다이들(610,630,650,670)의 메모리 블록들에 포함된 페이지들에 저장되며, 리드 동작들을 수행할 경우에는, 리드 동작들에 상응하는 데이터가 메모리 다이들(610,630,650,670)의 메모리 블록들에 포함된 페이지들에서 리드되어 버퍼들(628,648,66,688)에 저장된 후, 컨트롤러(130)를 통해 호스트(102)로 제공된다.When the command operations corresponding to the plurality of commands received from the host 102 are performed, the buffers 628, 648, 66, and 688 included in the memory device 150 store data corresponding to the command operations . For example, when performing program operations, data corresponding to program operations is stored in buffers 628, 648, 66, and 888 and then stored in pages included in memory blocks of memory dies 610, 630, 650, and 670, The data corresponding to the read operations is read from the pages included in the memory blocks of the memory dies 610, 630, 650 and 670 and stored in the buffers 628, 648, 66 and 888, (Not shown).

여기서, 본 발명의 실시 예에서는, 설명의 편의를 위해, 메모리 장치(150)에 포함된 버퍼들(628,648,668,688)이 각각 대응하는 메모리 다이들(610,630,650,670)의 외부에 존재하는 것을 일 예로 하여 설명하지만, 각각 대응하는 메모리 다이들(610,630,650,670)의 내부에 존재할 수도 있으며, 또한 버퍼들(628,648,668,688)은, 각 메모리 다이들(610,630,650,670)에서 각 플래인들(612,616,620,624,632,636,640,644,652,656,660,664,672,676,680,684) 또는 각 메모리 블록들(614,618,622,626,634,638,642,646,654,658,662,666,674,678,682,686)에 대응할 수도 있다. 그리고, 본 발명의 실시 예에서는, 설명의 편의를 위해, 메모리 장치(150)에 포함된 버퍼들(628,648,668,688)이, 앞서 도 3에서 설명한 바와 같이, 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 페이지 버퍼(322,324,326)들인 것을 일 예로 설명하지만, 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 캐시들 또는 복수의 레지스터(register)들이 될 수도 있다.Here, in the embodiment of the present invention, for convenience of explanation, it is assumed that the buffers 628, 648, 668, and 688 included in the memory device 150 exist outside the corresponding memory dies 610, 630, 650 and 670 respectively, 630, 650, and 670, respectively, and buffers 628, 648, 668, and 680 may also correspond to the respective planes 612, 616, 620, 620, 644, 652, 666, 640, 644, 652, 666, 684, 666, 664, 686, 680, 684 or the respective memory blocks 614, 618, 662, 646, 654, 658, 662, 646, 654, have. In the embodiment of the present invention, for convenience of explanation, the buffers 628, 648, 668, and 688 included in the memory device 150 are connected to a plurality of page buffers (not shown) included in the memory device 150, 322, 324, and 326, but may be a plurality of caches or a plurality of registers included in the memory device 150. [

또한, 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 메모리 블록들은, 복수의 슈퍼 메모리 블록(Super Memory Block)들로 그룹핑된 후, 복수의 슈퍼 메모리 블록들에서 커맨드 동작들이 수행될 수 있다. 여기서, 각각의 슈퍼 메모리 블록들은, 복수의 메모리 블록들을 포함, 예컨대 제1메모리 블록 그룹과 제2메모리 블록 그룹에 포함된 메모리 블록들을 포함하며, 이때 제1메모리 블록 그룹이 임의의 제1메모리 다이의 제1플래인에 포함될 경우, 제2메모리 블록 그룹은, 제1메모리 다이의 제1플래인에 포함되거나 또는 제1메모리 다이의 제2플래인에 포함되며, 아울러 제2메모리 다이의 플래인들에 포함될 수 있다. 그러면 이하에서는, 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서, 전술한 바와 같이, 호스트(102)로부터 복수의 커맨드들을 수신하여 커맨드 동작들을 수행하거나, 또는 메모리 장치(150)에 대해 백그라운드 동작들을 수행할 경우, 컨트롤러(130)의 메모리(144)로 메타 데이터, 특히 맵 데이터를 로딩한 후, 관리하는 동작에 대해서, 일 예를 통해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.In addition, the plurality of memory blocks included in the memory device 150 may be grouped into a plurality of super memory blocks, and then command operations may be performed in the plurality of super memory blocks. Here, each super memory block includes a plurality of memory blocks, for example, memory blocks included in a first memory block group and a second memory block group, wherein the first memory block group includes any one of the first memory die The second memory block group is included in the first plane of the first memory die or is included in the second plane of the first memory die and the second memory block group is included in the first plane of the second memory die, . ≪ / RTI > 7 and 8, in a memory system according to an embodiment of the present invention, a plurality of commands are received from the host 102 to perform command operations, or to a memory device (not shown) 150, the operation of loading and managing metadata, particularly map data, into the memory 144 of the controller 130 will be described in more detail with reference to an example.

도 7을 참조하면, 컨트롤러(130)는, 호스트(102)로부터 복수의 커맨드들, 예컨대 복수의 리드 커맨드들을 수신할 경우, 호스트(102)로부터 수신된 복수의 리드 커맨드들에 해당하는 리드 동작들을 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 메모리 블록들에서 수행한다. 다시 말해, 컨트롤러(130)는, 전술한 바와 같이, 호스트(102)로부터 수신된 복수의 리드 커맨드들에 해당하는 유저 데이터에 대한 맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 포함된 제2버퍼(520)에 로딩하여 확인한 후, 유저 데이터를 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 메모리 블록들에서 리드하며, 리드된 유저 데이터를 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 포함된 제1버퍼(510)에 저장한 후, 유저 데이터를 호스트(102)로 제공한다.7, when receiving a plurality of commands, for example, a plurality of read commands from the host 102, the controller 130 reads out the read operations corresponding to the plurality of read commands received from the host 102 In a plurality of memory blocks included in the memory device 150. In other words, as described above, the controller 130 stores map segments of map data for user data corresponding to a plurality of read commands received from the host 102 in the memory 144 of the controller 130 The user data is read from the plurality of memory blocks included in the memory device 150 and the read user data is stored in the memory 144 of the controller 130 And then provides the user data to the host 102. The host computer 102 receives the user data from the first buffer 510,

여기서, 본 발명의 실시 예에서는, 설명의 편의를 위해, 호스트(102)로부터 복수의 커맨드들, 특히 복수의 리드 커맨드들을 수신한 후, 복수의 리드 커맨드들에 해당하는 리드 동작들을 수행할 경우를, 일 예로 하여 설명하지만, 복수의 라이트 커맨드들 또는 이레이즈 커맨드들을 수신한 후, 복수의 라이트 커맨드들 또는 이레이즈 커맨드들에 해당하는 프로그램 동작들 또는 이레이즈 동작들을 수행할 경우에도, 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에서는, 설명의 편의를 위해, 호스트(102)로부터 수신된 복수의 커맨드들에 해당하는 커맨드 동작들을 수행할 경우를, 일 예로 하여 설명하지만, 메모리 장치(150)에 대한 백그라운드 동작들을 수행할 경우에도, 동일하게 적용될 수도 있다.Here, in the embodiment of the present invention, for convenience of explanation, when a plurality of commands, particularly a plurality of read commands, are received from the host 102 and then the read operations corresponding to the plurality of read commands are performed However, even when program operations or erase operations corresponding to a plurality of write commands or erase commands are performed after receiving a plurality of write commands or erase commands, the same applies . In the embodiment of the present invention, for convenience of description, the case of performing command operations corresponding to a plurality of commands received from the host 102 will be described as an example, The same applies to the case of performing background operations.

즉, 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서, 컨트롤러(130)는, 호스트(102)로부터 복수의 커맨드들을 수신할 경우, 호스트(102)로부터 수신된 복수의 커맨드들의 패턴, 커맨드들에 해당하는 커맨드 동작들의 패턴, 또는 커맨드 동작들에 상응하는 데이터의 패턴을, 확인한다. 여기서, 커맨드들, 커맨드 동작들, 또는 데이터에 대한 패턴은, 제1패턴으로 노멀 패턴(normal pattern)과 제2패턴으로 시퀀셜 패턴(sequential pattern)을 포함하며, 호스트(102)로부터 수신된 커맨드들의 커맨드 패턴, 커맨들에 상응하여 메모리 장치(130)에서 수행되는 커맨드 동작들의 수행 패턴, 또는 커맨드 동작들에 상응하는 데이터, 특히 유저 데이터의 데이터 패턴 등에 따라, 결정된다.In other words, in the memory system according to the embodiment of the present invention, when receiving a plurality of commands from the host 102, the controller 130 determines whether or not a plurality of commands corresponding to the patterns and commands of the plurality of commands received from the host 102 A pattern of command operations, or a pattern of data corresponding to command operations. Here, the patterns for the commands, command operations, or data include a normal pattern in the first pattern and a sequential pattern in the second pattern, and the patterns for the commands received from the host 102 The command pattern, the execution pattern of the command operations performed in the memory device 130 corresponding to the cursors, or the data corresponding to the command operations, particularly the data pattern of the user data.

그리고, 제1패턴의 노멀 패턴은, 커맨드들, 커맨드 동작들, 또는 유저 데이터에 대한 정보가 불연속적인(discontinuous) 패턴을 의미하며, 일 예로 커맨드들의 식별 정보, 커맨드 동작들의 순서 정보 또는 메모리 장치(150)의 메모리 블록들로의 접속 정보, 유저 데이터의 논리적 정보, 예컨대 LBA(Logical Block Address) 또는 LPN(Logical Page Number)이, 불연속적인 패턴을 의미한다. 또한, 제2패턴의 시퀀셜 패턴은, 커맨드들, 커맨드 동작들, 또는 유저 데이터에 대한 정보가 연속적인(continuous) 패턴을 의미하며, 일 예로 커맨드들의 식별 정보, 커맨드 동작들의 순서 정보 또는 메모리 장치(150)의 메모리 블록들로의 접속 정보, 유저 데이터의 논리적 정보, 예컨대 LBA 또는 LPN이, 연속적인 패턴을 의미한다. 예컨대, 제1패턴의 유저 데이터, 다시 말해 노멀 유저 데이터는, 하나 또는 임계 개수 이하의 LBA 또는 LPN 개수를 갖는 유저 데이터로서, 임계 사이즈 이하의 데이터 사이즈를 갖는 유저 데이터, 일 예로 랜덤(random) 유저 데이터가 될 수 있으며, 또한 유저 데이터에 대한 접속 패턴 또는 접속 빈도가 임계값 이상의 핫 데이터(hot data)가 될 수 있다. 아울러, 제2패턴의 유저 데이터, 다시 말해 시퀀셜 유저 데이터는, 임계 개수 이상의 연속적인 복수의 LBA 또는 LPN 개수를 갖는 유저 데이터로서, 임계 사이즈 이상의 데이터 사이즈를 갖는 유저 데이터, 일 예로 연속적인 유저 데이터가 될 수 있으며, 또한 유저 데이터에 대한 접속 패턴 또는 접속 빈도가 임계값 이하의 콜드 데이터(cold data)가 될 수 있다.The normal pattern of the first pattern means a pattern in which information on commands, command operations, or user data is discontinuous. For example, identification information of commands, order information of command operations, The logical information of the user data, such as LBA (Logical Block Address) or LPN (Logical Page Number), is a discontinuous pattern. In addition, the sequential pattern of the second pattern means a continuous pattern of information on commands, command operations, or user data, such as identification information of commands, order information of command operations, 150), logical information of user data, such as LBA or LPN, means a continuous pattern. For example, the user data of the first pattern, that is, the normal user data, is user data having one or a number of LBAs or LPNs equal to or less than the threshold number, and user data having a data size of a critical size or less, And the connection pattern or access frequency to the user data may be hot data that is equal to or higher than a threshold value. In addition, the user data of the second pattern, that is, the sequential user data, is user data having a plurality of consecutive LBAs or LPNs equal to or more than the threshold number, and user data having a data size of a critical size or more, And the connection pattern or access frequency to the user data may be cold data below the threshold value.

아울러, 컨트롤러(130)는, 호스트(102)로부터 복수의 커맨드들을 수신할 경우, 호스트(102)로부터 수신된 복수의 커맨드들, 일 예로 복수의 리드 커맨드들이 노멀 리드 커맨드들인 지 또는 시퀀셜 리드 커맨드들인 지를 확인하거나, 복수의 커맨드들에 해당하는 커맨드 동작들, 일 예로 리드 커맨드들에 해당하는 리드 동작들이 노멀 리드 동작들인 지 또는 시퀀셜 리드 동작들인 지를 확인하거나, 또는 커맨드 동작들에 해당하는 유저 데이터, 일 예로 리드 동작들에 해당하는 유저 데이터가 노멀 유저 데이터인 지 또는 시퀀셜 유저 데이터인 지를 확인한다. 또한, 컨트롤러(130)는, 메모리 장치(150)에 대한 백그라운드 동작들을 수행할 경우, 백그라운드 동작들의 패턴을 확인한다. 여기서, 컨트롤러(130)는, 메모리 장치(150)에 대한 백그라운드 동작들이 노멀 백그라운드 동작들인 지 또는 시퀀셜 백그라운드 동작들인 지를 확인하거나, 또는 백그라운드 동작들에 해당하는 유저 데이터가 노멀 유저 데이터인 지 또는 시퀀셜 유저 데이터인 지를 확인한다.In addition, when receiving a plurality of commands from the host 102, the controller 130 determines whether a plurality of commands received from the host 102, for example, a plurality of read commands, are normal read commands or sequential read commands For example, whether or not the read operations corresponding to the plurality of commands, that is, the read operations corresponding to the read commands, are the normal read operations or the sequential read operations, or the user data corresponding to the command operations, For example, it is confirmed whether the user data corresponding to the read operations is the normal user data or the sequential user data. In addition, the controller 130 identifies a pattern of background operations when performing background operations on the memory device 150. Here, the controller 130 determines whether the background operations for the memory device 150 are normal background operations or sequential background operations, or whether the user data corresponding to the background operations is normal user data or a sequential user Check the data integrity.

그리고, 컨트롤러(130)는, 전술한 바와 같이, 호스트(102)로부터 복수의 커맨드들을 수신할 경우에 호스트(102)로부터 수신된 복수의 커맨드들에 상응하여 확인된 제1패턴 및 제2패턴, 또는 메모리 장치(150)에 대한 백그라운 동작들을 수행할 경우에 백그라운 동작들에 상응하여 확인된 제1패턴 및 제2패턴에 따라, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 포함된 제2버퍼(520), 다시 말해 컨트롤러(130)의 메모리(144)에서 유저 데이터에 대한 맵 데이터가 로딩되는 맵 버퍼 또는 맵 캐시를, 패턴 존(pattern zone)들로 할당, 즉 제1패턴 존과 제2패턴 존으로 할당한다. 여기서, 컨트롤러(130)는, 제1패턴 및 제2패턴에 따라, 동적(dynamic)으로, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 포함된 맵 버퍼 또는 맵 캐시를, 제1패턴 존으로 할당하거나, 또는 제1패턴과 제2패턴 존으로 할당한다.The controller 130 controls the first and second patterns identified in correspondence with the plurality of commands received from the host 102 when receiving a plurality of commands from the host 102, Included in the memory 144 of the controller 130, in accordance with the first pattern and the second pattern identified corresponding to the background operations when performing background operations on the memory device 150, The map buffer or the map cache in which the map data for the user data is loaded in the memory 144 of the controller 130 is allocated as pattern zones, Allocate to the pattern zone. Here, the controller 130 allocates the map buffer or the map cache included in the memory 144 of the controller 130 as a first pattern zone dynamically according to the first pattern and the second pattern , Or a first pattern and a second pattern zone.

또한, 컨트롤러(130)는, 커맨드 동작들 또는 백그라운드 동작들을 수행하기 위해, 커맨드 동작들 또는 백그라운드 동작들에 해당하는 맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 포함된 제2버퍼(520)에 로딩하며, 특히 컨트롤러(130)는, 제1패턴에 해당하는 맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 할당된 제1패턴 존에 로딩하고, 제2패턴에 해당하는 맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 할당된 제2패턴 존에 로딩한 후, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에서 제1패턴 존 또는 제2패턴 존에 로딩된 맵 세그먼트들을 관리한다. 그러면 이하에서는, 컨트롤러(130)가 호스트(102)로부터 복수의 리드 커맨드들을 수신할 경우를 일 예로 하여, 보다 구체적으로 설명하기로 한다.The controller 130 also stores map segments of map data corresponding to the command operations or background operations to the second The controller 130 loads the map segments of the map data corresponding to the first pattern into the first pattern zone allocated to the memory 144 of the controller 130, The map segments of the map data corresponding to the pattern are loaded in the second pattern zone allocated to the memory 144 of the controller 130 and then the first pattern zone or the second pattern Manages map segments loaded into the zone. Hereinafter, a case in which the controller 130 receives a plurality of read commands from the host 102 will be described in more detail as an example.

일 예로, 컨트롤러(130)는, 호스트(102)로부터 제1그룹 리드 커맨드들을 수신할 경우, 제1그룹 리드 커맨드들에 대한 패턴, 제1그룹 리드 커맨드들에 해당하는 제1그룹 리드 커맨드 동작들에 대한 패턴, 또는 제1그룹 리드 커맨드 동작들에 상응하는 제1그룹 데이터, 특히 제1그룹 유저 데이터에 대한 패턴을 확인한다. 여기서, 컨트롤러(130)는, 제1그룹 리드 커맨드들, 제1그룹 리드 커맨드 동작들, 또는 제1그룹 유저 데이터가, 제1패턴임을 확인, 즉 제1그룹 리드 커맨드들이 노멀 리드 커맨드들임, 제1그룹 리드 커맨드들에 해당하는 제1그룹 리드 동작들이 노멀 리드 동작들임, 또는 제1그룹 리드 동작들에 해당하는 제1그룹 유저 데이터가 노멀 유저 데이터임을, 확인한다.For example, when receiving the first group read commands from the host 102, the controller 130 generates a pattern for the first group read commands, a first group read command operations corresponding to the first group read commands Or pattern for the first group user data corresponding to the first group read command operations. Here, the controller 130 confirms that the first group read commands, the first group read command operations, or the first group user data are the first pattern, that is, the first group read commands are the normal read commands, It is confirmed that the first group read operations corresponding to the one group read commands are the normal read operations or the first group user data corresponding to the first group read operations is the normal user data.

그리고, 컨트롤러(130)는, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 포함된 제2버퍼(700)를, 제1패턴 존(700)으로 할당한다. 또한, 컨트롤러(130)는, 제1그룹 리드 동작들을 수행, 다시 말해 메모리 장치(150)에서 제1그룹 유저 데이터를 리드하기 위해, 제1그룹 유저 데이터에 대한 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(712,714,716,718,720,722,724,726)을, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩하며, 이때 제1그룹 리드 커맨드들, 제1그룹 리드 커맨드 동작들, 또는 제1그룹 유저 데이터가, 제1패턴임에 따라, 제1패턴에 상응하는 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(712,714,716,718,720,722,724,726)을, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에서 제1패턴 존(700)에 로딩한다. 여기서, 제1패턴에 상응하는 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(712,714,716,718,720,722,724,726)은, 제1단위 사이즈, 예컨대 2K 사이즈를 가질 수 있으며, 컨트롤러(130)는, 제1패턴에 상응하는 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(712,714,716,718,720,722,724,726)을, 각각 제1단위 사이즈로 제1패턴 존(700)에 로딩한다.The controller 130 then assigns the second buffer 700 included in the memory 144 of the controller 130 to the first pattern zone 700. In addition, the controller 130 may be configured to perform first group read operations, that is, map segments of the first group map data for the first group user data to read the first group user data in the memory device 150 The first group read command operations, or the first group user data are the first pattern, the first group read commands, the first group read command operations, or the first group user data are loaded into the memory 144 of the controller 130, The map segments 712, 714, 716, 718, 720, 722, 724, 726 of the first group map data corresponding to the 1 pattern are loaded into the first pattern zone 700 in the memory 144 of the controller 130. Here, the map segments 712, 714, 716, 718, 720, 722, 724, 726 of the first group map data corresponding to the first pattern may have a first unit size, for example, 2K size, The map segments 712, 714, 716, 718, 720, 722, 724, and 726 of the map data are loaded into the first pattern zone 700 in the first unit size.

다시 말해, 컨트롤러(130)는, 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(712,714,716,718,720,722,724,726)이, 제2버퍼(700), 즉 제1패턴 존(700)에 존재하지 않을 경우, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서, 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(712,714,716,718,720,722,724,726)을 리드하여, 제1패턴 존(700)에 로딩한다. 이때, 컨트롤러(130)는, 전술하 바와 같이, 메모리 장치(150)에서 복수의 메모리 다이들, 복수의 플래인들, 또는 복수의 메모리 블록들에 각각 대응되는 복수의 버퍼들(628,648,668,688)을 통해, 맵 세그먼트들(712,714,716,718,720,722,724,726)을, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 리드한 후, 컨트롤러(130)의 메모리(144)로 로딩한다. 여기서, 맵 세그먼트들(712,714,716,718,720,722,724,726)은, 각각 제1단위 사이즈로 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 리드된 후, 복수의 페이지 버퍼들을 통해 제1단위 사이즈로 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩되며, 맵 세그먼트들(712,714,716,718,720,722,724,726)의 로딩 동작에 대해서는, 이하 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명할 것이므로, 여기서는 그에 관한 구체적인 설명을 생략하기로 한다.In other words, the controller 130 determines that the map segments 712, 714, 716, 718, 720, 722, 724, 726 of the first group map data are not present in the second buffer 700, In the memory blocks, the map segments 712, 714, 716, 718, 720, 722, 724, 726 of the first group map data are read and loaded into the first pattern zone 700. At this time, the controller 130 is connected to the memory device 150 through a plurality of buffers 628, 648, 668, 688 corresponding to a plurality of memory dies, a plurality of flags, or a plurality of memory blocks, respectively, , Map segments 712, 714, 716, 718, 720, 722, 724, 726 are read from memory blocks of memory device 150 and then loaded into memory 144 of controller 130. Here, the map segments 712, 714, 716, 728, 720, 722, 724, and 726 are read from the memory blocks of the memory device 150 in the first unit size and then read from the memory 144 of the controller 130, And the loading operation of the map segments 712, 714, 716, 718, 720, 722, 724, and 726 will be described in detail with reference to FIG. 8, and a detailed description thereof will be omitted here.

또한, 컨트롤러(130)는, 제1패턴 존(700)에 로딩된 맵 세그먼트들(712,714,716,718,720,722,724,726)을, MRU(Most Recently Used)(702)/LRU(Least Recently Used)(704)에 따라, 관리한다. 특히, 컨트롤러(130)는, MRU(702)/LRU(704)에 따라 맵 세그먼트들(712,714,716,718,720,722,724,726)을, 제2버퍼(700), 즉 제1패턴 존(700)에서 유지하거나, 또는 메모리 장치(150)로의 맵 플러시 동작을 수행한 후 디스카드(discard)한다. 여기서, 컨트롤러(130)는, 제1패턴 존(700)에 저장된 맵 세그먼트들(712,714,716,718,720,722,724,726)에 대한 리스트, 예컨대 MRU/LRU 리스트를 관리할 수 있다.The controller 130 also manages the map segments 712, 714, 716, 718, 720, 722, 724, 726 loaded in the first pattern zone 700 according to MRU (Most Recently Used) 702 / LRU (Least Recently Used) 704 . In particular, controller 130 maintains map segments 712, 714, 716, 718, 720, 722, 724, 726 in second buffer 700 or first pattern zone 700 according to MRU 702 / LRU 704, 150, and then discards the map. Here, the controller 130 may manage a list of map segments 712, 714, 716, 718, 720, 722, 724, and 726 stored in the first pattern zone 700, for example, an MRU / LRU list.

아울러, 컨트롤러(130)는, 제1패턴 존(700)에 로딩된 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(712,714,716,718,720,722,724,726)을 통해, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 제1그룹 유저 데이터를 리드한 후, 메모리 장치(150)에서 리드된 제1그룹 유저 데이터를 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 포함된 제1버퍼(510)에 저장하며, 제1그룹 리드 커맨드들에 대한 응답으로 제1버퍼(510)에 저장된 제1그룹 유저 데이터를 호스트(102)로 제공한다. 여기서, 컨트롤러(130)는, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 제1그룹 유저 데이터를 리드할 경우, 전술하 바와 같이, 메모리 장치(150)에서 복수의 메모리 다이들, 복수의 플래인들, 또는 복수의 메모리 블록들에 각각 대응되는 복수의 버퍼들(628,648,668,688)을 통해, 제1그룹 유저 데이터를 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 리드한 후, 컨트롤러(130)의 메모리(144)로 저장하며, 제1그룹 유저 데이터의 리드 동작에 대해서는, 앞서 도 5 및 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명하였으므로, 여기서는 그에 관한 구체적인 설명을 생략하기로 한다.In addition, the controller 130 reads the first group user data from the memory blocks of the memory device 150 through the map segments 712, 714, 716, 718, 720, 722, 724, 726 of the first group map data loaded in the first pattern zone 700 The first group user data read from the memory device 150 is stored in the first buffer 510 included in the memory 144 of the controller 130, 1 < / RTI > buffer 510 to the host 102. The first group user data stored in the first buffer < RTI ID = 0.0 > Here, when the first group user data is read from the memory blocks of the memory device 150, the controller 130 controls the plurality of memory dies in the memory device 150, The first group user data is read from the memory blocks of the memory device 150 through the plurality of buffers 628, 648, 668 and 688 corresponding to the plurality of memory blocks, And the read operation of the first group user data has been described in detail with reference to FIGS. 5 and 6, and a detailed description thereof will be omitted here.

그리고, 컨트롤러(130)는, 호스트(102)로부터 제2그룹 리드 커맨드들을 수신할 경우, 제2그룹 리드 커맨드들에 대한 패턴, 제2그룹 리드 커맨드들에 해당하는 제2그룹 리드 커맨드 동작들에 대한 패턴, 또는 제2그룹 리드 커맨드 동작들에 상응하는 제2그룹 데이터, 특히 제2그룹 유저 데이터에 대한 패턴을 확인한다. 여기서, 컨트롤러(130)는, 제2그룹 리드 커맨드들, 제2그룹 리드 커맨드 동작들, 또는 제2그룹 유저 데이터가, 제2패턴임을 확인, 즉 제2그룹 리드 커맨드들이 시퀀셜 리드 커맨드들임, 제2그룹 리드 커맨드들에 해당하는 제2그룹 리드 동작들이 시퀀셜 리드 동작들임, 또는 제2그룹 리드 동작들에 해당하는 제2그룹 유저 데이터가 시퀀셜 유저 데이터임을, 확인한다.When the second group read commands are received from the host 102, the controller 130 generates a pattern for the second group read commands, second group read command operations corresponding to the second group read commands Or a pattern for the second group data, in particular the second group user data, corresponding to the second group read command operations. Here, the controller 130 determines that the second group read commands, the second group read command operations, or the second group user data are the second pattern, that is, the second group read commands are the sequential read commands, It is confirmed that the second group read operations corresponding to the second group read commands are sequential read operations or the second group user data corresponding to the second group read operations is sequential user data.

또한, 컨트롤러(130)는, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 포함된 제2버퍼(750)를, 제1패턴 존(760)과 제2패턴 존(780)으로 할당한다. 특히, 컨트롤러(130)는, 제2그룹 리드 커맨드들, 제2그룹 리드 커맨드 동작들, 또는 제2그룹 유저 데이터가, 제2패턴임에 따라, 전술한 바와 같이, 호스트(102)로부터 수신된 제1그룹 리드 커맨드들에 상응하여 제2버퍼(700)가 제1패턴 존(700)으로 할당된 컨트롤러(130)의 메모리(144)에, 제1그룹 리드 커맨드들에 상응한 제1패턴 존(760)과 제2그룹 리드 커맨드들에 상응한 제2패턴 존(780)을 할당한다. 여기서, 컨트롤러(130)는, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 포함된 제2버퍼(700,750)에서 제1패턴 존(700,760)의 LRU(704,754) 위치에 제2패턴 존(780)을 할당하며, 특히 제1패턴 존(700)으로만 할당된 제2버퍼(700)에서, LRU(704) 위치의 일부 메모리 존을, 제2패턴 존(780)으로 할당한다.The controller 130 allocates the second buffer 750 included in the memory 144 of the controller 130 to the first pattern zone 760 and the second pattern zone 780. In particular, the controller 130 determines whether the second group read commands, the second group read command operations, or the second group user data are the second pattern, as described above, In the memory 144 of the controller 130 in which the second buffer 700 is allocated to the first pattern zone 700 in accordance with the first group read commands, (760) and a second pattern zone 780 corresponding to the second group read commands. Here, the controller 130 allocates the second pattern zone 780 to the LRUs 704 and 754 of the first pattern zones 700 and 760 in the second buffers 700 and 750 included in the memory 144 of the controller 130 In particular, in the second buffer 700 allocated only to the first pattern zone 700, a partial memory zone at the location of the LRU 704 is allocated to the second pattern zone 780.

아울러, 컨트롤러(130)는, 제1그룹 리드 동작들을 수행, 다시 말해 메모리 장치(150)에서 제1그룹 유저 데이터를 리드하기 위해, 제1그룹 유저 데이터에 대한 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(762,764,766,7638,770,772)을, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩하며, 이때 제1그룹 리드 커맨드들, 제1그룹 리드 커맨드 동작들, 또는 제1그룹 유저 데이터가, 제1패턴임에 따라, 제1패턴에 상응하는 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(762,764,766,7638,770,772)을, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 포함된 제2버퍼(750)에서 제1패턴 존(760)에 로딩한다. 또한, 컨트롤러(130)는, 제2그룹 리드 동작들을 수행, 다시 말해 메모리 장치(150)에서 제2그룹 유저 데이터를 리드하기 위해, 제2그룹 유저 데이터에 대한 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)를, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩하며, 이때 제2그룹 리드 커맨드들, 제2그룹 리드 커맨드 동작들, 또는 제2그룹 유저 데이터가, 제2패턴임에 따라, 제2패턴에 상응하는 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)를, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 포함된 제2버퍼(750)에서 제2패턴 존(780)에 로딩한다.In addition, the controller 130 performs the first group read operations, that is, to read the first group user data in the memory device 150, the map segments of the first group map data for the first group user data (762, 764, 766, 768, 770, 772) to the memory (144) of the controller (130), wherein the first group read commands, the first group read command operations, or the first group user data Map segments 762, 764, 766, 768, 770, and 772 of the first group map data corresponding to the first pattern are written in the first pattern zone 731 in the second buffer 750 included in the memory 144 of the controller 130, (760). The controller 130 also performs a second group read operation, that is, a map segment of the second group map data for the second group user data to read the second group user data in the memory device 150 782 to the memory 144 of the controller 130 where the second group read commands, the second group read command operations, or the second group user data are the second pattern, The map segment 782 of the second group map data corresponding to the pattern is loaded into the second pattern zone 780 in the second buffer 750 included in the memory 144 of the controller 130.

여기서, 제1패턴에 상응하는 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)은, 제1단위 사이즈, 예컨대 2K 사이즈를 가질 수 있으며, 컨트롤러(130)는, 제1패턴에 상응하는 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)을, 각각 제1단위 사이즈로 제1패턴 존(760)에 로딩한다. 또한, 제2패턴에 상응하는 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)는, 제2단위 사이즈, 예컨대 32K를 가질 수 있으며, 컨트롤러(130)는, 제2패턴에 상응하는 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)를, 제2단위 사이즈로 제2패턴 존(780)에 로딩한다. 여기서, 제2단위 사이즈는, 제1단위 사이즈의 정수배만큼의 대용량 사이즈를 가질 수 있으며, 특히 제2패턴 존(780)은, 제2패턴 존(780)에 로딩되는 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)의 사이즈에 따라, 제2버퍼(750)에서 동적으로 할당된다.In this case, the map segments 762, 764, 766, 768, 770, 772 of the first group map data corresponding to the first pattern may have a first unit size, for example, 2K size, The map segments 762, 764, 766, 768, 770, and 772 of the map data are loaded into the first pattern zone 760 in the first unit size. In addition, the map segment 782 of the second group map data corresponding to the second pattern may have a second unit size, for example, 32K, and the controller 130 may generate second group map data In the second pattern zone 780 with the second unit size. In particular, the second pattern zone 780 may include a map of the second group map data loaded in the second pattern zone 780. In this case, the second pattern zone 780 may have a large size as many as an integer multiple of the first unit size, Is dynamically allocated in the second buffer 750, depending on the size of the segment 782. [

다시 말해, 컨트롤러(130)는, 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)이, 제2버퍼(750)의 제1패턴 존(760)에 존재하지 않을 경우, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서, 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)을 리드하여, 제1패턴 존(760)에 로딩한다. 이때, 컨트롤러(130)는, 전술하 바와 같이, 메모리 장치(150)에서 복수의 메모리 다이들, 복수의 플래인들, 또는 복수의 메모리 블록들에 각각 대응되는 복수의 버퍼들(628,648,668,688)을 통해, 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)을, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 리드한 후, 컨트롤러(130)의 메모리(144)로 로딩한다. 여기서, 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)은, 각각 제1단위 사이즈로 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 리드된 후, 복수의 페이지 버퍼들을 통해 제1단위 사이즈로 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩되며, 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)의 로딩 동작에 대해서는, 이하 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명할 것이므로, 여기서는 그에 관한 구체적인 설명을 생략하기로 한다.In other words, when the map segments 762, 764, 766, 768, 770, 772 of the first group map data do not exist in the first pattern zone 760 of the second buffer 750, In the blocks, the map segments 762, 764, 766, 768, 770, 772 of the first group map data are read and loaded into the first pattern zone 760. At this time, the controller 130 is connected to the memory device 150 through a plurality of buffers 628, 648, 668, 688 corresponding to a plurality of memory dies, a plurality of flags, or a plurality of memory blocks, respectively, , Map segments 762, 764, 766, 768, 770, 772 are read from the memory blocks of memory device 150 and then loaded into memory 144 of controller 130. Here, the map segments 762, 764, 766, 768, 770, and 772 of the first group map data are read from the memory blocks of the memory device 150 in the first unit size, The loading operation of the map segments 762, 764, 766, 768, 770, and 772 will be described in detail with reference to FIG. 8, and a detailed description thereof will be omitted here.

또한, 컨트롤러(130)는, 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)가, 제2버퍼(750)의 제2패턴 존(780)에 존재하지 않을 경우, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서, 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)를 리드하여, 제2패턴 존(780)에 로딩한다. 이때, 컨트롤러(130)는, 전술하 바와 같이, 메모리 장치(150)에서 복수의 메모리 다이들, 복수의 플래인들, 또는 복수의 메모리 블록들에 각각 대응되는 복수의 버퍼들(628,648,668,688)을 통해, 맵 세그먼트(782)를, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 리드한 후, 컨트롤러(130)의 메모리(144)로 로딩한다. 여기서, 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)는, 복수의 플래인들 또는 복수의 메모리 다이들에 대한 인터리빙(interleaving) 방식을 통해, 제2단위 사이즈로 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 리드된 후, 복수의 페이지 버퍼들을 통해, 제2단위 사이즈로 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩되며, 맵 세그먼트(782)의 로딩 동작에 대해서는, 이하 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명할 것이므로, 여기서는 그에 관한 구체적인 설명을 생략하기로 한다When the map segment 782 of the second group map data does not exist in the second pattern zone 780 of the second buffer 750, The map segment 782 of the second group map data is read and loaded into the second pattern zone 780. [ At this time, the controller 130 is connected to the memory device 150 through a plurality of buffers 628, 648, 668, 688 corresponding to a plurality of memory dies, a plurality of flags, or a plurality of memory blocks, respectively, The map segment 782 is read from the memory blocks of the memory device 150 and then loaded into the memory 144 of the controller 130. [ Here, the map segment 782 of the second group map data may be stored in memory blocks 150 of the memory device 150 in a second unit size through an interleaving scheme for a plurality of planes or a plurality of memory dies And loaded into the memory 144 of the controller 130 in a second unit size through a plurality of page buffers and the loading operation of the map segment 782 will be described in more detail with reference to FIG. A detailed description thereof will be omitted here

또한, 컨트롤러(130)는, 제1패턴 존(760)에 로딩된 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)을, MRU(752)/LRU(754)에 따라, 관리한다. 특히, 컨트롤러(130)는, MRU(752)/LRU(754)에 따라 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)을, 제1패턴 존(760)에서 유지하거나, 또는 메모리 장치(150)로의 맵 플러시 동작을 수행한 후 디스카드한다. 여기서, 컨트롤러(130)는, 제1패턴 존(760)에 저장된 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)에 대한 리스트, 예컨대 MRU/LRU 리스트를 관리할 수 있다.The controller 130 also manages the map segments 762, 764, 766, 768, 770, 772 loaded in the first pattern zone 760 according to the MRU 752 / LRU 754. In particular, controller 130 maintains map segments 762, 764, 766, 768, 770, 772 in first pattern zone 760, or performs map flush operations to memory device 150, according to MRU 752 / LRU 754 And then discard. Here, the controller 130 may manage a list, e.g., an MRU / LRU list, of the map segments 762, 764, 766, 768, 770, 772 stored in the first pattern zone 760.

아울러, 컨트롤러(130)는, 제2패턴 존(780)에 로딩된 맵 세그먼트(782)에 대한 커맨드 동작들 또는 백그라운드 동작들의 수행에 따라, 제2패턴 존(780)에 로딩된 맵 세그먼트(782)를 관리한다. 다시 말해, 컨트롤러(130)는, 제2패턴 존(780)에 로딩된 맵 세그먼트(782)를 통해 커맨드 동작들 또는 백그라운드 동작들을 수행하고, 메모리 장치(150)로의 맵 플러시 동작을 수행한 후 디스카드한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는, 설명의 편의를 위해, 제2패턴 존(780)에 제2단위 사이즈를 갖는 하나의 맵 세그먼트(782)가 로딩되는 것을 일 예로 하여 설명하지만, 제2그룹 맵 데이터에 대한 복수의 맵 세그먼트들이 제2패턴 존(780)에 로딩될 수도 있다. 이때, 제2패턴 존(780)에 로딩된 제2그룹 맵 데이터에 대한 복수의 맵 세그먼트들은, MRU(752)/LRU(754)에 따라 관리될 수 있다. 여기서, 제2그룹 맵 데이터에 대한 복수의 맵 세그먼트들이 제2패턴 존(780)에 로딩될 경우, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에서 제2패턴 존(780)의 사이즈가 제1패턴 존(760)의 사이즈에 비해 상대적으로 증가, 다시 말해 제1그룹 맵 데이터에 대한 맵 세그먼트들보다, 제2그룹 맵 데이터에 대한 맵 세그먼트들의 개수 또는 사이즈가 증가하며, 특히 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 제2그룹 맵 데이터에 대한 맵 세그먼트들만이 존재함에 따라, 제1그룹 리드 커맨드 동작들에 대한 동작 성능이 저하될 수 있으므로, 본 발명의 실시 예에서는, 전술한 바와 같이, 제2패턴 존(780)에 제2단위 사이즈를 갖는 하나의 맵 세그먼트(782)가 로딩된다. 여기서, 제2패턴 존(780)에 로딩된 하나의 맵 세그먼트(782)는, 맵 세그먼트(782)에 대한 커맨드 동작들 또는 백그라운드 동작들이 수행된 후, 다른 제2그룹 맵 데이터에 대한 맵 세그먼트가 제2패턴 존(780)에 로딩되도록, 제2패턴 존(780)에서 디스카드된다.The controller 130 also determines whether or not the map segment 782 loaded in the second pattern zone 780 is in the second pattern zone 780 according to the execution of command operations or background operations on the map segment 782 loaded in the second pattern zone 780. [ ). In other words, the controller 130 performs command operations or background operations through the map segment 782 loaded in the second pattern zone 780, performs a map flush operation to the memory device 150, Card. Here, in the embodiment of the present invention, for convenience of description, one map segment 782 having a second unit size is loaded in the second pattern zone 780. However, A plurality of map segments for the data may be loaded in the second pattern zone 780. [ At this time, a plurality of map segments for the second group map data loaded in the second pattern zone 780 may be managed according to the MRU 752 / LRU 754. When a plurality of map segments for the second group map data are loaded in the second pattern zone 780, the size of the second pattern zone 780 in the memory 144 of the controller 130 is changed to the first pattern zone 780. [ The number or size of the map segments for the second group map data is increased relative to the size of the map memory 760, in other words, the map segments for the first group map data, Since only the map segments for the second group map data are present in the first group read command operations 144, the operation performance for the first group read command operations may be degraded. Therefore, in the embodiment of the present invention, One map segment 782 having a second unit size is loaded into zone 780. Here, one map segment 782 loaded in the second pattern zone 780 indicates that after the command operations or background operations on the map segment 782 are performed, the map segment for the other second group map data And discarded in the second pattern zone 780 so as to be loaded in the second pattern zone 780.

아울러, 컨트롤러(130)는, 제1패턴 존(760)에 로딩된 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)을 통해, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 제1그룹 유저 데이터를 리드한 후, 메모리 장치(150)에서 리드된 제1그룹 유저 데이터를 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 포함된 제1버퍼(510)에 저장하며, 제1그룹 리드 커맨드들에 대한 응답으로 제1버퍼(510)에 저장된 제1그룹 유저 데이터를 호스트(102)로 제공한다. 여기서, 컨트롤러(130)는, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 제1그룹 유저 데이터를 리드할 경우, 전술하 바와 같이, 메모리 장치(150)에서 복수의 메모리 다이들, 복수의 플래인들, 또는 복수의 메모리 블록들에 각각 대응되는 복수의 버퍼들(628,648,668,688)을 통해, 제1그룹 유저 데이터를 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 리드한 후, 컨트롤러(130)의 메모리(144)로 저장하며, 제1그룹 유저 데이터의 리드 동작에 대해서는, 앞서 도 5 및 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명하였으므로, 여기서는 그에 관한 구체적인 설명을 생략하기로 한다.In addition, the controller 130 reads the first group user data from the memory blocks of the memory device 150 through the map segments 762, 764, 766, 768, 770, 772 of the first group map data loaded in the first pattern zone 760 The first group user data read from the memory device 150 is stored in the first buffer 510 included in the memory 144 of the controller 130, 1 < / RTI > buffer 510 to the host 102. The first group user data stored in the first buffer < RTI ID = 0.0 > Here, when the first group user data is read from the memory blocks of the memory device 150, the controller 130 controls the plurality of memory dies in the memory device 150, The first group user data is read from the memory blocks of the memory device 150 through the plurality of buffers 628, 648, 668 and 688 corresponding to the plurality of memory blocks, And the read operation of the first group user data has been described in detail with reference to FIGS. 5 and 6, and a detailed description thereof will be omitted here.

또한, 컨트롤러(130)는, 제2패턴 존(780)에 로딩된 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)를 통해, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 제2그룹 유저 데이터를 리드한 후, 메모리 장치(150)에서 리드된 제2그룹 유저 데이터를 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 포함된 제1버퍼(510)에 저장하며, 제2그룹 리드 커맨드들에 대한 응답으로 제1버퍼(510)에 저장된 제2그룹 유저 데이터를 호스트(102)로 제공한다. 여기서, 컨트롤러(130)는, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 제2그룹 유저 데이터를 리드할 경우, 전술하 바와 같이, 복수의 플래인들 또는 복수의 메모리 다이들에 대한 인터리빙 방식을 통해, 메모리 장치(150)의 복수의 메모리 다이들, 복수의 플래인들, 또는 복수의 메모리 블록들에서 리드한 후, 복수의 메모리 다이들, 복수의 플래인들, 또는 복수의 메모리 블록들에 각각 대응되는 복수의 버퍼들(628,648,668,688)을 통해, 제2그룹 유저 데이터를, 컨트롤러(130)의 메모리(144)로 저장하며, 제2그룹 유저 데이터의 리드 동작에 대해서는, 앞서 도 5 및 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명하였으므로, 여기서는 그에 관한 구체적인 설명을 생략하기로 한다.The controller 130 also reads the second group user data from the memory blocks of the memory device 150 through the map segment 782 of the second group map data loaded in the second pattern zone 780 The second group user data read from the memory device 150 is stored in the first buffer 510 included in the memory 144 of the controller 130 and the first group user data stored in the first buffer 510 included in the memory 144 of the controller 130 is stored in the first buffer 510 in response to the second group read commands, And provides the second group user data stored in the buffer 510 to the host 102. [ Here, when the second group user data is read from the memory blocks of the memory device 150, the controller 130 performs a predetermined operation on the plurality of planes or the plurality of memory dies through the interleaving method A plurality of memory dies in the memory device 150, a plurality of planes, or a plurality of memory blocks, and then to a plurality of memory dies, a plurality of planes, or a plurality of memory blocks, respectively The second group user data is stored in the memory 144 of the controller 130 through the corresponding plurality of buffers 628, 648, 668, and 688 and the read operation of the second group user data is performed in the same manner as described above with reference to FIGS. 5 and 6 The detailed description thereof will be omitted here.

다음으로, 도 8을 참조하면, 컨트롤러(130)는, 전술한 바와 같이, 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772) 또는 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)를, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 리드할 경우, 메모리 장치(150)에서 복수의 메모리 메모리 다이들, 복수의 메모리 플래인들, 또는 복수의 메모리 다이들에 각각 대응하는 버퍼들, 예컨대 페이지 버퍼들(802,804,806,808)을 통해, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 리드한 후, 컨트롤러(130)의 메모리(144)로 로딩한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는, 설명의 편의를 위해, 페이지 버퍼들(802,804,806,808)이 복수의 플래인들에 각각 대응하는 경우, 다시 말해 페이지 버퍼0(802)가 메모리 장치(150)의 플래인0에 대응하고, 페이지 버퍼1(804)이 메모리 장치(150)의 플래인1에 대응하며, 페이지 버퍼2(806)가 메모리 장치(150)의 플래인2, 및 페이지 버퍼3(808)이 메모리 장치(150)의 플래인3에 대응하는 것을 일 예로 하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Next, referring to FIG. 8, the controller 130 transmits map segments 762, 764, 766, 768, 770, 772 of the first group map data or map segments 782 of the second group map data to the memory device 150 Such as page buffers 802, 804, 806, and 808, that correspond to a plurality of memory memory dies, a plurality of memory planes, or a plurality of memory dies, respectively, in memory device 150, In the memory blocks of the memory device 150 and then loaded into the memory 144 of the controller 130. [ Here, in the embodiment of the present invention, when the page buffers 802, 804, 806, and 808 correspond to a plurality of flags, that is, when the page buffer 0 802 is a flag of the memory device 150 0, page buffer 1 804 corresponds to plane 1 of memory device 150 and page buffer 2 806 corresponds to plane 2 of memory device 150 and page buffer 3 808 The description will be made in more detail with reference to the example corresponding to the plane 3 of the memory device 150 as an example.

즉, 컨트롤러(130)는, 메모리 장치(150)의 플래인0에 포함된 메모리 블록들에서, 맵 세그먼트들0(850)을 리드한 후 페이지 버퍼0(802)에 저장하며, 페이지 버퍼0(802)에 저장된 맵 세그먼트들0(850)을, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩한다. 그리고, 컨트롤러(130)는, 메모리 장치(150)의 플래인1에 포함된 메모리 블록들에서, 맵 세그먼트들1(860)을 리드한 후 페이지 버퍼1(804)에 저장하며, 페이지 버퍼1(804)에 저장된 맵 세그먼트들1(860)을, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩한다. 또한, 컨트롤러(130)는, 메모리 장치(150)의 플래인2에 포함된 메모리 블록들에서, 맵 세그먼트들2(870)를 리드한 후 페이지 버퍼2(806)에 저장하며, 페이지 버퍼2(806)에 저장된 맵 세그먼트들2(870)를, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩한다. 아울러, 컨트롤러(130)는, 메모리 장치(150)의 플래인3에 포함된 메모리 블록들에서, 맵 세그먼트들3(880)을 리드한 후 페이지 버퍼3(808)에 저장하며, 페이지 버퍼3(808)에 저장된 맵 세그먼트들3(880)을, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩한다. 그러면 여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서 컨트롤러(130)가 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)과 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)를, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩하는 동작에 대해, 일 예를 통해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.That is, in the memory blocks included in the plane 0 of the memory device 150, the controller 130 reads map segments 0 (850) and stores them in the page buffer 0 (802) The map segments 0 850 stored in the map memory 802 are loaded into the memory 144 of the controller 130. The controller 130 then reads the map segments 1 860 in the memory blocks included in the plane 1 of the memory device 150 and stores the read map segments 1 860 in the page buffer 1 804, 804 in the memory 144 of the controller 130. The map segment 1 860 is stored in the memory 144 of the controller 130, Controller 130 also reads map segments 2 870 in memory blocks included in plane 2 of memory device 150 and then stores them in page buffer 2 806 and reads page buffer 2 The map segment 2 870 stored in the map memory 806 is loaded into the memory 144 of the controller 130. In addition, the controller 130 reads map segments 3 (880) in the memory blocks included in the plane 3 of the memory device 150 and then stores them in the page buffer 3 (808) 808 in the memory 144 of the controller 130. The map segments 3 880 are stored in the memory 144 of the controller 130, Here, in the memory system according to the embodiment of the present invention, the controller 130 stores the map segments 762, 764, 766, 768, 770, 772 of the first group map data and the map segment 782 of the second group map data, The operation of loading data into the memory 144 will be described in more detail with reference to an example.

예컨대, 컨트롤러(130)는, 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)에서, 제1맵 세그먼트(768)를 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩할 경우, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들, 일 예로 플래인0의 메모리 블록들에서 제1맵 세그먼트(768)를 리드하며, 리드된 제1맵 세그먼트(768)는, 맵 세그먼트들0(850)의 제1맵 세그먼트(852)로 페이지 버퍼0(802)에 저장된다. 여기서, 제1맵 세그먼트(768)는, 제1단위 사이즈로 플래인0의 메모리 블록들에서 리드되며, 그에 따라 맵 세그먼트들0(850)의 제1맵 세그먼트(852)는, 제1단위 사이즈로 페이지 버퍼0(802)에 저장된다. 그리고, 컨트롤러(130)는, 페이지 버퍼0(802)에 저장된 제1맵 세그먼트(852)를, 제1단위 사이즈로 제1패턴 존(760)에 로딩, 즉 제1단위 사이즈의 제1맵 세그먼트(768)를, 제1패턴 존(760)에 로딩한다.For example, when the first map segment 768 is loaded into the memory 144 of the controller 130 in the map segments 762, 764, 766, 768, 770, 772 of the first group map data, The first map segment 768, which leads the first map segment 768 in memory blocks, e.g., memory blocks of plane 0, leads the first map segment 852 of the map segments 0 (850) ) In the page buffer 0 (802). Here, the first map segment 768 is read in the memory blocks of plane 0 with the first unit size, so that the first map segment 852 of the map segments 0 (850) And is stored in page buffer 0 (802). The controller 130 loads the first map segment 852 stored in the page buffer 0 802 into the first pattern zone 760 with the first unit size, that is, the first map segment 852 of the first unit size, (768) into the first pattern zone (760).

또한, 컨트롤러(130)는, 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)에서, 제2맵 세그먼트(766)를 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩할 경우, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들, 일 예로 플래인0의 메모리 블록들에서 제2맵 세그먼트(766)를 리드하며, 리드된 제2맵 세그먼트(766)는, 맵 세그먼트들0(850)의 제2맵 세그먼트(854)로 페이지 버퍼0(802)에 저장된다. 여기서, 제2맵 세그먼트(766)는, 제1단위 사이즈로 플래인0의 메모리 블록들에서 리드되며, 그에 따라 맵 세그먼트들0(850)의 제2맵 세그먼트(854)는, 제1단위 사이즈로 페이지 버퍼0(802)에 저장된다. 그리고, 컨트롤러(130)는, 페이지 버퍼0(802)에 저장된 제2맵 세그먼트(854)를, 제1단위 사이즈로 제1패턴 존(760)에 로딩, 즉 제1단위 사이즈의 제2맵 세그먼트(766)를, 제1패턴 존(760)에 로딩한다.The controller 130 also determines whether the second map segment 766 is to be loaded into the memory 144 of the controller 130 in the map segments 762,764,766,768,770,772 of the first group map data. The second map segment 766 leads in memory blocks, e.g., memory blocks of plane 0, and the second map segment 766 that is read leads the second map segment 854 of map segments 0 (850) ) In the page buffer 0 (802). Here, the second map segment 766 is read in the memory blocks of plane 0 with a first unit size, so that the second map segment 854 of the map segments 0 850 has a first unit size And is stored in page buffer 0 (802). The controller 130 loads the second map segment 854 stored in the page buffer 0 802 into the first pattern zone 760 as a first unit size, (766) into the first pattern zone (760).

아울러, 컨트롤러(130)는, 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)에서, 제3맵 세그먼트(764)를 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩할 경우, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들, 일 예로 플래인1의 메모리 블록들에서 제3맵 세그먼트(764)를 리드하며, 리드된 제3맵 세그먼트(764)는, 맵 세그먼트들1(860)의 제1맵 세그먼트(862)로 페이지 버퍼1(804)에 저장된다. 여기서, 제3맵 세그먼트(764)는, 제1단위 사이즈로 플래인1의 메모리 블록들에서 리드되며, 그에 따라 맵 세그먼트들1(860)의 제1맵 세그먼트(862)는, 제1단위 사이즈로 페이지 버퍼1(804)에 저장된다. 그리고, 컨트롤러(130)는, 페이지 버퍼1(804)에 저장된 제1맵 세그먼트(862)를, 제1단위 사이즈로 제1패턴 존(760)에 로딩, 즉 제1단위 사이즈의 제3맵 세그먼트(764)를, 제1패턴 존(760)에 로딩한다.In addition, when the third map segment 764 is loaded into the memory 144 of the controller 130 in the map segments 762, 764, 766, 768, 770, 772 of the first group map data, The third map segment 764 leads in the memory blocks, e.g., memory blocks of plane 1, and the third map segment 764 that is read leads the first map segment 862 of the map segments 1 860 ) Is stored in the page buffer 1 (804). Here, the third map segment 764 is read in the memory blocks of plane 1 with the first unit size, so that the first map segment 862 of the map segments 1 860 has the first unit size And is stored in page buffer 1 (804). The controller 130 loads the first map segment 862 stored in the page buffer 1 804 into the first pattern zone 760 in the first unit size, (764) into the first pattern zone (760).

또한, 컨트롤러(130)는, 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)에서, 제4맵 세그먼트(762)를 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩할 경우, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들, 일 예로 플래인2의 메모리 블록들에서 제4맵 세그먼트(762)를 리드하며, 리드된 제4맵 세그먼트(762)는, 맵 세그먼트들2(870)의 제1맵 세그먼트(872)로 페이지 버퍼2(806)에 저장된다. 여기서, 제4맵 세그먼트(762)는, 제1단위 사이즈로 플래인2의 메모리 블록들에서 리드되며, 그에 따라 맵 세그먼트들2(870)의 제1맵 세그먼트(872)는, 제1단위 사이즈로 페이지 버퍼2(806)에 저장된다. 그리고, 컨트롤러(130)는, 페이지 버퍼2(806)에 저장된 제1맵 세그먼트(872)를, 제1단위 사이즈로 제1패턴 존(760)에 로딩, 즉 제1단위 사이즈의 제4맵 세그먼트(762)를, 제1패턴 존(760)에 로딩한다.In addition, the controller 130 may determine that the map segment 762, 764, 766, 768, 770, 772 of the first group map data is the same as the map segment 762 of the memory device 150 when loading the fourth map segment 762 into the memory 144 of the controller 130. [ Leads the fourth map segment 762 in memory blocks, e.g., memory blocks of plane 2, and the read fourth map segment 762 leads the first map segment 872 of the map segments 2 870 ) In the page buffer 2 (806). Here, the fourth map segment 762 is read in the memory blocks of the plane 2 with the first unit size, so that the first map segment 872 of the map segments 2 870 has the first unit size And is stored in page buffer 2 (806). The controller 130 loads the first map segment 872 stored in the page buffer 2 806 into the first pattern zone 760 with the first unit size, (762) into the first pattern zone (760).

여기서, 컨트롤러(130)는, 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)을, 전술한 바와 같이, 제1단위 사이즈로, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 각각 리드한 후, 해당하는 페이지 버퍼들(802,804,806,808)에 각각 저장하며, 또한 각 페이지 버퍼들(802,804,806,808)에 저장된 맵 세그먼트들을, 제1단위 사이즈로, 제1패턴 존(760)에 로딩한다. 즉, 컨트롤러(130)는, 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)에서, 각각 하나의 맵 세그먼트에 대해, 제1단위 사이즈로, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 한번의 리드 및 제1패턴 존(760)으로 한번의 로딩을 수행한다. 또한, 제1패턴 존(760)에 로딩된 제1그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트들(762,764,766,768,770,772)은, 전술한 바와 같이, MRU(752)/LRU(754)에 따라 관리된다.Here, the controller 130 reads the map segments 762, 764, 766, 768, 770, 772 of the first group map data in the memory blocks of the memory device 150 in the first unit size as described above, 804, 806, and 808, and also loads the map segments stored in the respective page buffers 802, 804, 806, and 808 into the first pattern zone 760 with the first unit size. In other words, the controller 130 determines that the map segments 762, 764, 766, 768, 770, 772 of the first group map data are read and written once in the memory blocks of the memory device 150, And performs a single loading in the first pattern zone 760. Also, map segments 762, 764, 766, 768, 770, 772 of the first group map data loaded into the first pattern zone 760 are managed according to the MRU 752 / LRU 754, as described above.

아울러, 컨트롤러(130)는, 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)를, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩할 경우, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 리드, 특히 메모리 장치(150)의 메모리 다이들 또는 플래인들에 대한 인터리빙 방식을 통해, 일 예로 플래인0의 메모리 블록들, 플래인1의 메모리 블록들, 플래인2의 메모리 블록들, 및 플래인3 메모리 블록들에서 리드한다. 여기서, 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)는, 제2단위 사이즈로 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 리드, 다시 말해 플래인0의 메모리 블록들, 플래인1의 메모리 블록들, 플래인2의 메모리 블록들, 및 플래인3 메모리 블록들에서, 제2단위 사이즈로, 리드된다.In addition, when the map segment 782 of the second group map data is loaded into the memory 144 of the controller 130, the controller 130 determines whether the memory block 150 is loaded with a lead, The memory blocks of plane 1, the memory blocks of plane 1, the memory blocks of plane 2, and the memory block of plane 3, for example, through the interleaving scheme for memory dies or planes of memory 150, Leads. Here, the map segment 782 of the second group map data is read from the memory blocks of the memory device 150 in the second unit size, that is, the memory blocks of the plane 0, the memory blocks of the plane 1, The memory block of plane 2, and the memory block of plane 3, with a second unit size.

그리고, 리드된 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)는, 맵 세그먼트들0(850)으로 페이지 버퍼0(802)에, 맵 세그먼트들1(860)로 페이지 버퍼1(804), 맵 세그먼트들2(870)로 페이지 버퍼2(806), 및 맵 세그먼트들3(880)으로 페이지 버퍼3(808)에, 각각 제3단위 사이즈, 예컨대 8K로, 저장된다. 즉, 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)에서 맵 세그먼트들0(850)은, 플래인0의 메모리 블록들에서 리드된 후, 제3단위 사이즈로, 페이지 버퍼0(802)에 저장된다. 그리고, 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)에서 맵 세그먼트들1(860)은, 플래인1의 메모리 블록들에서 리드된 후, 제3단위 사이즈로, 페이지 버퍼1(804)에 저장된다. 또한, 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)에서 맵 세그먼트들2(870)는, 플래인2의 메모리 블록들에서 리드된 후, 제3단위 사이즈로, 페이지 버퍼2(806)에 저장된다. 아울러, 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)에서 맵 세그먼트들3(880)은, 플래인3의 메모리 블록들에서 리드된 후, 제3단위 사이즈로, 페이지 버퍼3(808)에 저장된다. 그리고, 컨트롤러(130)는, 페이지 버퍼들(802,804,806,808)에 저장된 맵 세그먼트들(850,860,870,880)을, 제2단위 사이즈로 제2패턴 존(780)에 로딩, 즉 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)를, 제2단위 사이즈로 제2패턴 존(780)에 로딩한다..The map segment 782 of the second group map data of the read leads to the page buffer 0 802 as the map segments 0 850 and the page buffer 804 as the map segments 1 860, The page buffer 2 806 and the map segments 3 880 into the second page buffer 870 and the page buffer 3 808 respectively with a third unit size such as 8K. That is, in the map segment 782 of the second group map data, the map segments 0 (850) are read in the memory blocks of the plane 0 and then stored in the page buffer 0 (802) in the third unit size . In the map segment 782 of the second group map data, the map segments 1 860 are read from the memory blocks of the plane 1 and then stored in the page buffer 1 804 in the third unit size . Also, in the map segment 782 of the second group map data, the map segments 2 870 are read in the memory blocks of the plane 2 and then stored in the page buffer 2 (806) in the third unit size . In addition, in the map segment 782 of the second group map data, the map segments 3 880 are read in the memory blocks of the plane 3 and then stored in the page buffer 3 808 in the third unit size . The controller 130 loads the map segments 850, 860, 870 and 880 stored in the page buffers 802, 804, 806 and 808 into the second pattern zone 780 with the second unit size, ) Into the second pattern zone 780 with the second unit size.

여기서, 컨트롤러(130)는, 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)를, 전술한 바와 같이, 메모리 장치(150)의 메모리 다이들 또는 플래인들에 대한 인터리빙 방식을 통해, 제2단위 사이즈로, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 리드한 후, 페이지 버퍼들(802,804,806,808)에 저장하며, 또한 페이지 버퍼들(802,804,806,808)에 저장된 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)를, 제2단위 사이즈로, 제2패턴 존(780)에 로딩한다. 즉, 컨트롤러(130)는, 제2그룹 맵 데이터의 맵 세그먼트(782)의 맵 세그먼트들0(850), 맵 세그먼트들1(860), 맵 세그먼트들2(870), 및 맵 세그먼트들3(880)에 대해, 제2단위 사이즈로, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 한번의 리드 및 제2패턴 존(760)으로 한번의 로딩을 수행한다.Here, the controller 130 transmits the map segment 782 of the second group map data to the memory unit 150 via the interleaving scheme for the memory dies or flags of the memory device 150, as described above, 804, 806, and 808 and also stores the map segment 782 of the second group map data stored in the page buffers 802, 804, 806, and 808 in the memory blocks of the memory device 150, And loads it into the second pattern zone 780 as a unit size. That is, the controller 130 generates map segment 0 (850), map segments 1 (860), map segments 2 (870), and map segments 3 (860) of the map segment 782 of the second group map data 880, a single read from the memory blocks of the memory device 150 and a second pattern zone 760 with a second unit size.

이렇게 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서는, 컨트롤러(130)가, 호스트(102)로부터 수신된 커맨드들, 커맨드들에 해당하는 커맨드 동작들, 또는 커맨드 동작들에 상응하는 데이터를 확인하거나, 또는 백그라운드 동작들 또는 백그라운드 동작들에 상응하는 데이터를 확인한 후, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 맵 버퍼 또는 맵 캐시를 동적으로 할당함으로써, 컨트롤러(130)의 메모리(144)를 보다 효율적으로 사용하며, 또한 맵 데이터의 맵 세그먼트들을 컨트롤러(130)의 메모리(144)로 보다 효율적으로 로딩 및 관리함으로써, 메모리 시스템에서의 동작 성능을 보다 향상시킬 수 있다. 그러면 여기서, 도 9를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서의 데이터를 처리하는 동작에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.In this manner, in the memory system according to the embodiment of the present invention, the controller 130 confirms data corresponding to commands received from the host 102, command operations corresponding to the commands, or command operations, More efficiently use the memory 144 of the controller 130 by dynamically allocating a map buffer or map cache to the memory 144 of the controller 130 after confirming data corresponding to background operations or background operations And more efficiently loads and manages the map segments of the map data into the memory 144 of the controller 130, thereby further improving the performance in the memory system. Hereinafter, the operation of processing data in the memory system according to the embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템에서의 데이터를 처리하는 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.9 is a diagram schematically illustrating an operation process of processing data in a memory system according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 메모리 시스템(110)은, 910단계에서, 호스트(102)로부터 복수의 커맨드들을 수신한 후, 920단계에서, 호스트(102)로부터 수신된 복수의 커맨드들, 복수의 커맨드들에 해당하는 커맨드 동작들, 커맨드 동작들에 상응하는 데이터에 대한, 패턴을 확인한다. 여기서, 복수의 커맨드들, 커맨드 동작들, 및 데이터, 특히 유저 데이터의 패턴이, 제1패턴인 지 또는 제2패턴인 지를 확인한다. 또한, 메모리 장치(150)에 대한 백그라운드 동작을 수행할 경우에는, 백그라운드 동작들 또는 백그라운드 동작들에 상응하는 데이터, 특히 유저 데이터의 패턴이, 제1패턴인 지 또는 제2패턴인 지를 확인한다.9, the memory system 110 receives a plurality of commands from the host 102 in step 910, and then, in step 920, receives a plurality of commands received from the host 102, a plurality of commands And pattern corresponding to the data corresponding to the command operations. Here, it is confirmed whether the plurality of commands, command operations, and data, particularly, the pattern of the user data is the first pattern or the second pattern. In addition, when performing the background operation on the memory device 150, it is confirmed whether the data corresponding to the background operations or the background operations, particularly the pattern of the user data, is the first pattern or the second pattern.

그리고, 930단계에서, 복수의 커맨드들, 커맨드 동작들, 백그라운드 동작들, 또는 데이터에 해당하는 맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩하기 위해, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 맵 버퍼 또는 맵 캐시를 할당하며, 특히 확인된 패턴에 따라, 맵 버퍼 또는 맵 캐시에 패턴 존들을 할당, 예컨대 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 제1패턴 존과 제2패턴 존을, 동적으로 할당한다.In step 930, in order to load map segments of map data corresponding to a plurality of commands, command operations, background operations, or data into the memory 144 of the controller 130, Assigns a map buffer or map cache to the memory 144 and assigns pattern zones to the map buffer or map cache, for example, in accordance with an identified pattern, for example, in the memory 144 of the controller 130, Pattern zones are dynamically allocated.

그런 다음, 940단계에서, 각각의 패턴들에 상응하는 맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들에서 리드한 후, 메모리 장치(150)에 포함된 버퍼들을 통해, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 로딩, 다시 말해 제1패턴 존과 제2패턴 존에, 각각 로딩한다.Map segments of map data corresponding to each of the patterns are then read in the memory blocks of memory device 150 and then transferred to controller 130 via buffers included in memory device 150 In the memory 144 of the first pattern zone, that is, in the first pattern zone and the second pattern zone, respectively.

그리고, 950단계에서, 제1패턴 존과 제2패턴 존에 로딩된 맵 세그먼트들을 통해, 커맨드 동작들을 각각 수행하며, 커맨드 동작들의 수행에 상응하여 맵 세그먼트들을 업데이트한다.Then, in step 950, through the map segments loaded in the first pattern zone and the second pattern zone, respectively, the command operations are performed, and the map segments are updated corresponding to the execution of the command operations.

여기서, 호스트(102)로부터 수신된 복수의 커맨드들, 복수의 커맨드들에 해당하는 커맨드 동작들, 커맨드 동작들에 상응하는 데이터, 특히 유저 데이터, 그리고 백그라운드 동작들 또는 백그라운드 동작들에 상응하는 데이터, 특히 유저 데이터에 대한, 패턴에 따라, 컨트롤러(130)의 메모리(144)에 맵 버퍼 또는 맵 캐시를 할당, 예컨대 패턴 존들을 동적으로 할당하고, 맵 데이터의 맵 세그먼트들을 패턴 존들로 로딩하는 동작에 대해서는, 앞서 도 5 내지 도 8을 참조하여 구체적으로 설명하였으므로, 여기서는 그에 관한 구체적인 설명을 생략하기로 한다. 그러면 이하에서는, 도 10 내지 도 18을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따라 도 1 내지 도 9에서 설명한 메모리 장치(150) 및 컨트롤러(130)를 포함하는 메모리 시스템(110)이 적용된 데이터 처리 시스템 및 전자 기기들에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Here, a plurality of commands received from the host 102, command operations corresponding to a plurality of commands, data corresponding to command operations, particularly user data, and data corresponding to background operations or background operations, In particular, according to a pattern for user data, a map buffer or a map cache is allocated to the memory 144 of the controller 130, for example, dynamically allocating pattern zones and loading map segments of map data into pattern zones 5 to 8, a detailed description thereof will be omitted here. 10 to 18, a memory system 150 including the memory device 150 and the controller 130 described with reference to FIGS. 1 to 9 according to an embodiment of the present invention, And electronic devices will now be described in more detail.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템을 포함하는 데이터 처리 시스템의 다른 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템이 적용된 메모리 카드 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.10 is a diagram schematically illustrating another example of a data processing system including a memory system according to an embodiment of the present invention. Here, FIG. 10 is a view schematically showing a memory card system to which a memory system according to an embodiment of the present invention is applied.

도 10을 참조하면, 메모리 카드 시스템(6100)은, 메모리 컨트롤러(6120), 메모리 장치(6130), 및 커넥터(6110)를 포함한다.10, the memory card system 6100 includes a memory controller 6120, a memory device 6130, and a connector 6110.

보다 구체적으로 설명하면, 메모리 컨트롤러(6120)는, 비휘발성 메모리로 구현된 메모리 장치(6130)와 연결되며, 메모리 장치(6130)를 액세스하도록 구현된다. 예컨대, 메모리 컨트롤러(6120)는, 메모리 장치(6130)의 리드, 라이트, 이레이즈, 및 백그라운드(background) 동작 등을 제어하도록 구현된다. 그리고, 메모리 컨트롤러(6120)는, 메모리 장치(6130) 및 호스트(Host) 사이에 인터페이스를 제공하도록 구현되며, 메모리 장치(6130)를 제어하기 위한 펌웨어(firmware)를 구동하도록 구현된다. 즉, 메모리 컨트롤러(6120)는, 도 1에서 설명한 메모리 시스템(110)에서의 컨트롤러(130)에 대응되며, 메모리 장치(6130)는, 도 1에서 설명한 메모리 시스템(110)에서의 메모리 장치(150)에 대응될 수 있다.More specifically, the memory controller 6120 is coupled to a memory device 6130 implemented as a non-volatile memory, and is implemented to access the memory device 6130. For example, the memory controller 6120 is implemented to control the read, write, erase, and background operations of the memory device 6130, and the like. The memory controller 6120 is then implemented to provide an interface between the memory device 6130 and the host and is configured to drive firmware to control the memory device 6130. That is, the memory controller 6120 corresponds to the controller 130 in the memory system 110 described in FIG. 1, and the memory device 6130 corresponds to the memory device 150 in the memory system 110 described in FIG. ). ≪ / RTI >

그에 따라, 메모리 컨트롤러(6120)는, 램(RAM: Random Access Memory), 프로세싱 유닛(processing unit), 호스트 인터페이스(host interface), 메모리 인터페이스(memory interface), 에러 정정부와 같은 구성 요소들을 포함할 수 있다.Accordingly, the memory controller 6120 includes components such as a random access memory (RAM), a processing unit, a host interface, a memory interface, and an error correction unit .

아울러, 메모리 컨트롤러(6120)는, 커넥터(6110)를 통해 외부 장치, 예컨대 도 1에서 설명한 호스트(102)와 통신할 수 있다. 예컨대, 메모리 컨트롤러(6120)는, 도 1에서 설명한 바와 같이, USB(Universal Serial Bus), MMC(multimedia card), eMMC(embeded MMC), PCI(peripheral component interconnection), PCIe(PCI express), ATA(Advanced Technology Attachment), Serial-ATA, Parallel-ATA, SCSI(small computer small interface), ESDI(enhanced small disk interface), IDE(Integrated Drive Electronics), 파이어와이어(Firewire), UFS(Universal Flash Storage), WIFI, Bluetooth 등과 같은 다양한 통신 규격들 중 적어도 하나를 통해 외부 장치와 통신하도록 구성될 수 있으며, 그에 따라 유선/무선 전자 기기들, 특히 모바일 전자 기기 등에 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템 및 데이터 처리 시스템이 적용될 수 있다.In addition, the memory controller 6120 can communicate with an external device, such as the host 102 described in Fig. 1, via the connector 6110. [ For example, the memory controller 6120 may be connected to an external device such as a USB (Universal Serial Bus), an MMC (multimedia card), an eMMC (embeded MMC), a peripheral component interconnection (PCI) Advanced Technology Attachment), Serial-ATA, Parallel-ATA, small computer small interface (SCSI), enhanced small disk interface (ESDI), Integrated Drive Electronics (IDE), Firewire, Universal Flash Storage (UFS) , Bluetooth, and the like, thereby enabling the memory system and the data processing system according to embodiments of the present invention to be used in wired / wireless electronic devices, particularly mobile electronic devices, Can be applied.

그리고, 메모리 장치(6130)는, 비휘발성 메모리로 구현, 예컨대 EPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), 낸드 플래시 메모리, 노어 플래시 메모리, PRAM(Phase-change RAM), ReRAM(Resistive RAM), FRAM(Ferroelectric RAM), STT-MRAM(Spin-Torque Magnetic RAM) 등과 같은 다양한 비휘발성 메모리들로 구현될 수 있다.The memory device 6130 may be implemented as a nonvolatile memory such as an EPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM), a NAND flash memory, a NOR flash memory, a PRAM (Phase-change RAM), a ReRAM RAM), STT-MRAM (Spin-Torque Magnetic RAM), and the like.

아울러, 메모리 컨트롤러(6120) 및 메모리 장치(6130)는, 하나의 반도체 장치로 집적될 수 있으며, 일 예로 하나의 반도체 장치로 집적되어 솔리드 스테이트 드라이브(SSD: Solid State Drive)를 구성할 수 있으며, PC 카드(PCMCIA), 컴팩트 플래시 카드(CF), 스마트 미디어 카드(SM, SMC), 메모리 스틱, 멀티미디어 카드(MMC, RS-MMC, MMCmicro, eMMC), SD 카드(SD, miniSD, microSD, SDHC), 유니버설 플래시 기억장치(UFS) 등과 같은 메모리 카드를 구성할 수 있다.In addition, the memory controller 6120 and the memory device 6130 may be integrated into one semiconductor device, and may be integrated into one semiconductor device to form a solid state drive (SSD) SD card (SD, miniSD, microSD, SDHC), PC card (PCMCIA), compact flash card (CF), smart media card (SM, SMC), memory stick, multimedia card (MMC, RS-MMC, MMCmicro, eMMC) , A universal flash memory device (UFS), and the like.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템을 포함하는 데이터 처리 시스템의 다른 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.11 is a diagram schematically illustrating another example of a data processing system including a memory system according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 데이터 처리 시스템(6200)은, 적어도 하나의 비휘발성 메모리로 구현된 메모리 장치(6230), 및 메모리 장치(6230)를 제어하는 메모리 컨트롤러(6220)를 포함한다. 여기서, 도 11에 도시한 데이터 처리 시스템(6200)은, 도 1에서 설명한 바와 같이, 메모리 카드(CF, SD, microSD, 등), USB 저장 장치 등과 같은 저장 매체가 될 수 있으며, 메모리 장치(6230)는, 도 1에서 설명한 메모리 시스템(110)에서의 메모리 장치(150)에 대응되고, 메모리 컨트롤러(6220)는, 도 1에서 설명한 메모리 시스템(110)에서의 컨트롤러(130)에 대응될 수 있다.11, data processing system 6200 includes a memory device 6230 implemented with at least one non-volatile memory, and a memory controller 6220 that controls memory device 6230. [ The data processing system 6200 shown in FIG. 11 may be a storage medium such as a memory card (CF, SD, microSD, etc.), a USB storage device, Corresponds to the memory device 150 in the memory system 110 described in Figure 1 and the memory controller 6220 can correspond to the controller 130 in the memory system 110 described in Figure 1 .

그리고, 메모리 컨트롤러(6220)는, 호스트(6210)의 요청에 응답하여 메모리 장치(6230)에 대한 리드, 라이트, 이레이즈 동작 등을 제어하며, 메모리 컨트롤러(6220)는 적어도 하나의 CPU(6221), 버퍼 메모리, 예컨대 RAM(6222), ECC 회로(6223), 호스트 인터페이스(6224), 및 메모리 인터페이스, 예컨대 NVM 인터페이스(6225)를 포함한다.The memory controller 6220 controls read, write, erase operations and the like for the memory device 6230 in response to a request from the host 6210. The memory controller 6220 includes at least one CPU 6221, A buffer memory such as RAM 6222, an ECC circuit 6223, a host interface 6224, and a memory interface, such as an NVM interface 6225.

여기서, CPU(6221)는, 메모리 장치(6230)에 대한 전반적인 동작, 예컨대 읽기, 쓰기, 파일 시스템 관리, 배드 페이지 관리 등)을 제어할 수 있다. 그리고, RAM(6222)는, CPU(6221)의 제어에 따라 동작하며, 워크 메모리(work memory), 버퍼 메모리(buffer memory), 캐시 메모리(cache memory) 등으로 사용될 수 있다. 여기서, RAM(6222)이 워크 메모리로 사용되는 경우에, CPU(6221)에서 처리된 데이터가 임시 저장되며, RAM(6222)이 버퍼 메모리로 사용되는 경우에는, 호스트(6210)에서 메모리 장치(6230)로 또는 메모리 장치(6230)에서 호스트(6210)로 전송되는 데이터의 버퍼링을 위해 사용되며, RAM(6222)이 캐시 메모리로 사용되는 경우에는 저속의 메모리 장치(6230)가 고속으로 동작하도록 사용될 수 있다.Here, the CPU 6221 can control the overall operation of the memory device 6230, e.g., read, write, file system management, bad page management, etc.). The RAM 6222 operates under the control of the CPU 6221 and can be used as a work memory, a buffer memory, a cache memory, and the like. Here, when the RAM 6222 is used as a work memory, the data processed by the CPU 6221 is temporarily stored. When the RAM 6222 is used as a buffer memory, the host 6210 transfers data from the memory 6230 ) Or used for buffering data transferred from the memory device 6230 to the host 6210 and when the RAM 6222 is used as cache memory the slow memory device 6230 can be used to operate at high speed have.

아울러, ECC 회로(6223)는, 도 1에서 설명한 컨트롤러(130)의 ECC 유닛(138)에 대응하며, 도 1에서 설명한 바와 같이, 메모리 장치(6230)로부터 수신된 데이터의 페일 비트(fail bit) 또는 에러 비트(error bit)를 정정하기 위한 에러 정정 코드(ECC: Error Correction Code)를 생성한다. 또한, ECC 회로(6223)는, 메모리 장치(6230)로 제공되는 데이터의 에러 정정 인코딩을 수행하여, 패리티(parity) 비트가 부가된 데이터를 형성한다. 여기서, 패리티 비트는, 메모리 장치(6230)에 저장될 수 있다. 또한, ECC 회로(6223)는, 메모리 장치(6230)로부터 출력된 데이터에 대하여 에러 정정 디코딩을 수행할 수 있으며, 이때 ECC 회로(6223)는 패리티(parity)를 사용하여 에러를 정정할 수 있다. 예컨대, ECC 회로(6223)는, 도 1에서 설명한 바와 같이, LDPC code, BCH code, turbo code, 리드-솔로몬 코드, convolution code, RSC, TCM, BCM 등의 다양한 코디드 모듈레이션(coded modulation)을 사용하여 에러를 정정할 수 있다.The ECC circuit 6223 corresponds to the ECC unit 138 of the controller 130 described with reference to FIG. 1 and includes a fail bit of data received from the memory device 6230, Or an error correction code (ECC: Error Correction Code) for correcting an error bit. In addition, the ECC circuit 6223 performs error correction encoding of data provided to the memory device 6230 to form data with a parity bit added thereto. Here, the parity bit may be stored in the memory device 6230. Also, the ECC circuit 6223 can perform error correction decoding on the data output from the memory device 6230, at which time the ECC circuit 6223 can correct the error using parity. For example, the ECC circuit 6223 uses various coded modulation such as LDPC code, BCH code, turbo code, Reed-Solomon code, convolution code, RSC, TCM and BCM as described in FIG. So that the error can be corrected.

그리고, 메모리 컨트롤러(6220)는, 호스트 인터페이스(6224)를 통해 호스트(6210)와 데이터 등을 송수신하며, NVM 인터페이스(6225)를 통해 메모리 장치(6230)와 데이터 등을 송수신한다. 여기서, 호스트 인터페이스(6224)는, PATA 버스, SATA 버스, SCSI, USB, PCIe, 낸드 인터페이스 등을 통해 호스트(6210)와 연결될 수 있다. 또한, 메모리 컨트롤러(6220)는, 무선 통신 기능, 모바일 통신 규격으로 WiFi 또는 LTE(Long Term Evolution) 등이 구현되어, 외부 장치, 예컨대 호스트(6210) 또는 호스트(6210) 이외의 다른 외부 장치와 연결된 후, 데이터 등을 송수신할 수 있으며, 특히 다양한 통신 규격들 중 적어도 하나를 통해 외부 장치와 통신하도록 구성됨에 따라, 유선/무선 전자 기기들, 특히 모바일 전자 기기 등에 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템 및 데이터 처리 시스템이 적용될 수 있다.The memory controller 6220 transmits and receives data and the like with the host 6210 via the host interface 6224 and transmits and receives data and the like with the memory device 6230 via the NVM interface 6225. Here, the host interface 6224 can be connected to the host 6210 through a PATA bus, a SATA bus, a SCSI, a USB, a PCIe, a NAND interface, and the like. The memory controller 6220 is connected to an external device such as a host 6210 or an external device other than the host 6210 by implementing a wireless communication function, WiFi or Long Term Evolution (LTE) Data, and the like, and is configured to communicate with an external device through at least one of various communication standards, it is possible to use a memory system according to an embodiment of the present invention in wired / wireless electronic devices, And a data processing system can be applied.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템을 포함하는 데이터 처리 시스템의 다른 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템이 적용된 솔리드 스테이트 드라이브(SSD: Solid State Drive)를 개략적으로 도시한 도면이다.12 schematically shows another example of a data processing system including a memory system according to an embodiment of the present invention. Here, FIG. 12 is a schematic view of a solid state drive (SSD) to which a memory system according to an embodiment of the present invention is applied.

도 12를 참조하면, SSD(6300)는, 복수의 비휘발성 메모리들을 포함하는 메모리 장치(6340) 및 컨트롤러(6320)를 포함한다. 여기서, 컨트롤러(6320)는, 도 1에서 설명한 메모리 시스템(110)에서의 컨트롤러(130)에 대응되며, 메모리 장치(6340)는, 도 1에서 설명한 메모리 시스템(110)에서의 메모리 장치(150)에 대응될 수 있다.12, the SSD 6300 includes a memory device 6340 and a controller 6320, which includes a plurality of non-volatile memories. The controller 6320 corresponds to the controller 130 in the memory system 110 described in FIG. 1 and the memory device 6340 corresponds to the memory device 150 in the memory system 110 described in FIG. Lt; / RTI >

보다 구체적으로 설명하면, 컨트롤러(6320)는, 복수의 채널들(CH1, CH2, CH3, …, CHi)을 통해 메모리 장치(6340)와 연결된다. 그리고, 컨트롤러(6320)는, 적어도 하나의 프로세서(6321), 버퍼 메모리(6325), ECC 회로(6322), 호스트 인터페이스(6324), 및 메모리 인터페이스, 예컨대 비휘발성 메모리 인터페이스(6326)를 포함한다.More specifically, the controller 6320 is connected to the memory device 6340 through a plurality of channels CH1, CH2, CH3, ..., CHi. The controller 6320 includes at least one processor 6321, a buffer memory 6325, an ECC circuit 6322, a host interface 6324, and a memory interface, for example, a nonvolatile memory interface 6326.

여기서, 버퍼 메모리(6325)는, 호스트(6310)로부터 수신된 데이터 또는 메모리 장치(6340)에 포함된 복수의 플래시 메모리들(NVMs)로부터 수신된 데이터를 임시 저장하거나, 복수의 플래시 메모리들(NVMs)의 메타 데이터, 예컨대 매핑 테이블을 포함하는 맵 데이터를 임시 저장한다. 또한, 버퍼 메모리(6325)는, DRAM, SDRAM, DDR SDRAM, LPDDR SDRAM, GRAM 등과 같은 휘발성 메모리 또는 FRAM, ReRAM, STT-MRAM, PRAM 등과 같은 비휘발성 메모리들로 구현될 수 있으며, 도 12에서는 설명의 편의를 위해 컨트롤러(6320) 내부에 존재하지만, 컨트롤러(6320) 외부에도 존재할 수 있다.Here, the buffer memory 6325 temporarily stores data received from the host 6310 or data received from a plurality of flash memories NVMs included in the memory device 6340, or a plurality of flash memories (NVMs) ), For example, map data including a mapping table. The buffer memory 6325 may be implemented in nonvolatile memories such as DRAM, SDRAM, DDR SDRAM, LPDDR SDRAM, GRAM, or nonvolatile memories such as FRAM, ReRAM, STT-MRAM and PRAM. But may also be external to the controller 6320. The controller 6320 of FIG.

그리고, ECC 회로(6322)는, 프로그램 동작에서 메모리 장치(6340)로 프로그램될 데이터의 에러 정정 코드 값을 계산하고, 리드 동작에서 메모리 장치(6340)로부터 리드된 데이터를 에러 정정 코드 값에 근거로 하여 에러 정정 동작을 수행하며, 페일된 데이터의 복구 동작에서 메모리 장치(6340)로부터 복구된 데이터의 에러 정정 동작을 수행한다.The ECC circuit 6322 calculates the error correction code value of the data to be programmed in the memory device 6340 in the program operation and outputs the data read from the memory device 6340 in the read operation to the memory device 6340 based on the error correction code value And performs an error correction operation of the recovered data from the memory device 6340 in the recovery operation of the failed data.

또한, 호스트 인터페이스(6324)는, 외부의 장치, 예컨대 호스트(6310)와 인터페이스 기능을 제공하며, 비휘발성 메모리 인터페이스(6326)는, 복수의 채널들을 통해 연결된 메모리 장치(6340)와 인터페이스 기능을 제공한다.The host interface 6324 also provides an interface function with an external device such as a host 6310 and a non-volatile memory interface 6326 provides an interface function with a memory device 6340 connected via a plurality of channels do.

아울러, 도 1에서 설명한 메모리 시스템(110)이 적용된 SSD(6300)는, 복수개가 적용되어 데이터 처리 시스템, 예컨대 RAID(Redundant Array of Independent Disks) 시스템을 구현할 수 있으며, 이때 RAID 시스템에는, 복수의 SSD(6300)들과, 복수의 SSD(6300)들을 제어하는 RAID 컨트롤러가 포함될 수 있다. 여기서, RAID 컨트롤러는, 호스트(6310)로부터 라이트 커맨드를 수신하여, 프로그램 동작을 수행할 경우, 라이트 커맨드에 해당하는 데이터를, 복수의 RAID 레벨들, 즉 복수의 SSD(6300)들에서 호스트(6310)로부터 수신된 라이트 커맨드의 RAID 레벨 정보에 상응하여, 적어도 하나의 메모리 시스템, 다시 말해 SSD(6300)을 선택한 후, 선택한 SSD(6300)로 출력할 수 있다. 또한, RAID 컨트롤러는, 호스트(6310)로부터 리드 커맨드를 수신하여 리드 동작을 수행할 경우, 복수의 RAID 레벨들, 즉 복수의 SSD(6300)들에서 호스트(6310)로부터 수신된 리드 커맨드의 RAID 레벨 정보에 상응하여, 적어도 하나의 메모리 시스템, 다시 말해 SSD(6300)을 선택한 후, 선택한 SSD(6300)로부터 데이터를 호스트(6310)로 제공할 수 있다.A plurality of SSDs 6300 to which the memory system 110 described with reference to FIG. 1 is applied may implement a data processing system such as a Redundant Array of Independent Disks (RAID) system. In this case, A plurality of SSDs 6300, and a RAID controller for controlling the plurality of SSDs 6300. When the RAID controller receives the write command from the host 6310 and performs the program operation, the RAID controller reads data corresponding to the write command from the plurality of RAID levels, that is, from the plurality of SSDs 6300 to the host 6310 (I.e., SSD 6300) in accordance with the RAID level information of the write command received from the SSD 6300, and then output the selected SSD 6300 to the selected SSD 6300. When the RAID controller receives the read command from the host 6310 and performs the read operation, the RAID controller reads the RAID level of the read command received from the host 6310 in the plurality of RAID levels, that is, the plurality of SSDs 6300 In response to the information, at least one memory system, i.e., SSD 6300, may be selected and then provided to the host 6310 from the selected SSD 6300.

도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템을 포함하는 데이터 처리 시스템의 다른 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템이 적용된 eMMC(embedded multimedia card)를 개략적으로 도시한 도면이다.13 is a diagram schematically illustrating another example of a data processing system including a memory system according to an embodiment of the present invention. Here, FIG. 13 is a view schematically showing an embedded multimedia card (eMMC) to which a memory system according to an embodiment of the present invention is applied.

도 13을 참조하면, eMMC(6400)는, 적어도 하나의 낸드 플래시 메모리로 구현된 메모리 장치(6440), 및 컨트롤러(6430)를 포함한다. 여기서, 컨트롤러(6430)는, 도 1에서 설명한 메모리 시스템(110)에서의 컨트롤러(130)에 대응되며, 메모리 장치(6440)는, 도 1에서 설명한 메모리 시스템(110)에서의 메모리 장치(150)에 대응될 수 있다.Referring to Fig. 13, the eMMC 6400 includes a memory device 6440 implemented with at least one NAND flash memory, and a controller 6430. [ The controller 6430 corresponds to the controller 130 in the memory system 110 described in Fig. 1 and the memory device 6440 corresponds to the memory device 150 in the memory system 110 described in Fig. Lt; / RTI >

보다 구체적으로 설명하면, 컨트롤러(6430)는, 복수의 채널들을 통해, 메모리 장치(2100)와 연결된다. 그리고, 컨트롤러(6430)는, 적어도 하나의 코어(6432), 호스트 인터페이스(6431), 및 메모리 인터페이스, 예컨대 낸드 인터페이스(6433)를 포함한다.More specifically, the controller 6430 is connected to the memory device 2100 through a plurality of channels. The controller 6430 includes at least one core 6432, a host interface 6431, and a memory interface, e.g., a NAND interface 6433.

여기서, 코어(6432)는, eMMC(6400)의 전반적인 동작을 제어하며, 호스트 인터페이스(6431)는, 컨트롤러(6430)와 호스트(6410) 간의 인터페이스 기능을 제공하며, 낸드 인터페이스(6433)는, 메모리 장치(6440)와 컨트롤러(6430) 간의 인터페이스 기능을 제공한다. 예컨대, 호스트 인터페이스(6431)는, 도 1에서 설명한 바와 같이, 병렬 인터페이스, 일 예로 MMC 인터페이스가 될 수 있으며, 아울러 직렬 인터페이스, 일 예로 UHS((Ultra High Speed)-Ⅰ/UHS-Ⅱ, UFS 인터페이스가 될 수 있다.Here, the core 6432 controls the overall operation of the eMMC 6400, the host interface 6431 provides the interface function between the controller 6430 and the host 6410, and the NAND interface 6433 is a memory And provides an interface function between the device 6440 and the controller 6430. For example, the host interface 6431 may be a parallel interface, e.g., an MMC interface, as described in FIG. 1, and may also include a serial interface, such as a UHS (Ultra High Speed) .

도 14 내지 도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템을 포함하는 데이터 처리 시스템의 다른 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 14 내지 도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템이 적용된 UFS(Universal Flash Storage)를 개략적으로 도시한 도면이다.14-17 are diagrams schematically illustrating another example of a data processing system including a memory system according to an embodiment of the present invention. Here, FIGS. 14 to 17 are views schematically showing a UFS (Universal Flash Storage) to which a memory system according to an embodiment of the present invention is applied.

도 14 내지 도 17을 참조하면, 각각의 UFS 시스템들(6500,6600,6700,6800)은, 호스트들(6510,6610,6710,6810), UFS 장치들(6520,6620,6720,6820), 및 UFS 카드들(6530,6630,6730,6830)을 각각 포함할 수 있다. 여기서, 각각의 호스트(6510,6610,6710,6810)은, 유선/무선 전자 기기들, 특히 모바일 전자 기기 등의 어플리케이션 프로세서가 될 수 있으며, 또한 각각의 UFS 장치들(6520,6620,6720,6820)은, 임베디드 UFS(Embedded UFS) 장치들이 되고, 아울러 각각의 UFS 카드들(6530,6630,6730,6830)은, 외부 임베디드 UFS(External Embedded UFS) 장치 또는 리무벌 UFS 카드(Removable UFS Card)가 될 수 있다.14-17, each of the UFS systems 6500, 6600, 6700, and 6800 includes hosts 6510, 6610, 6710, 6810, UFS devices 6520, 6620, And UFS cards 6530, 6630, 6730, and 6830, respectively. Here, each of the hosts 6510, 6610, 6710, and 6810 may be an application processor such as a wired / wireless electronic device, particularly a mobile electronic device, and each UFS device 6520,6620,6720,6820 ) Are embedded UFS (Embedded UFS) devices. In addition, each of the UFS cards 6530, 6630, 6730, 6830 includes an external embedded UFS device or a removable UFS card .

또한, 각 UFS 시스템들(6500,6600,6700,6800)에서, 각각의 호스트들(6510,6610,6710,6810), UFS 장치들(6520,6620,6720,6820), 및 UFS 카드들(6530,6630,6730,6830) 간은, 각각 UFS 프로토콜을 통해 외부의 장치들, 예컨대 유선/무선 전자 기기들, 특히 모바일 전자 기기 등과 통신할 수 있으며, UFS 장치들(6520,6620,6720,6820)과 UFS 카드들(6530,6630,6730,6830)은, 도 1에서 설명한 메모리 시스템(110)으로 구현될 수 있다. 예컨대, 각 UFS 시스템들(6500,6600,6700,6800)에서, UFS 장치들(6520,6620,6720,6820)은, 도 11 내지 도 13에서 설명한 데이터 처리 시스템(6200), SSD(6300), 또는 eMMC(6400) 형태로 구현될 수 있으며, UFS 카드들(6530,6630,6730,6830)은, 도 10에서 설명한 메모리 카드 시스템(6100) 형태로 구현될 수 있다.Also, in each of the UFS systems 6500, 6600, 6700, and 6800, each of the hosts 6510, 6610, 6710, 6810, UFS devices 6520, 6620, 6720, 6820, and UFS cards 6530 , 6630, 6730, 6830) can communicate with external devices, such as wired / wireless electronic devices, especially mobile electronic devices, etc., via the UFS protocol, and UFS devices 6520, And UFS cards 6530, 6630, 6730, and 6830 may be implemented in the memory system 110 described with reference to FIG. For example, in each of the UFS systems 6500, 6600, 6700, and 6800, the UFS devices 6520, 6620, 6720, and 6820 are connected to the data processing system 6200, the SSD 6300, Or eMMC 6400, and the UFS cards 6530, 6630, 6730, and 6830 may be implemented in the form of the memory card system 6100 described in FIG.

아울러, 각 UFS 시스템들(6500,6600,6700,6800)에서, 각각의 호스트들(6510,6610,6710,6810), UFS 장치들(6520,6620,6720,6820), 및 UFS 카드들(6530,6630,6730,6830) 간은, UFS(Universal Flash Storage) 인터페이스, 예컨대 MIPI(Mobile Industry Processor Interface)에서의 MIPI M-PHY 및 MIPI UniPro(Unified Protocol)을 통해 통신을 수행할 수 있으며, 아울러 UFS 장치들(6520,6620,6720,6820)과 UFS 카드들(6530,6630,6730,6830) 간은, UFS 프로토콜이 아닌 다른 프로토콜을 통해 통신할 수 있으며, 예컨대 다양한 카드 프로토콜, 일 예로 UFDs, MMC, SD(secure digital), mini SD, Micro SD 등을 통해 통신할 수 있다.In addition, in each of the UFS systems 6500, 6600, 6700, and 6800, each of the hosts 6510, 6610, 6710, 6810, UFS devices 6520, 6620, 6720, 6820, and UFS cards 6530 , 6630, 6730, and 6830 can perform communication through a Universal Flash Storage (UFS) interface, for example, a MIPI M-PHY and a MIPI UniPro (Unified Protocol) in a Mobile Industry Processor Interface (MIPI) The devices 6520, 6620, 6720, 6820 and the UFS cards 6530, 6630, 6730, 6830 can communicate via protocols other than the UFS protocol, for example, various card protocols such as UFDs, MMC , Secure digital (SD), mini SD, and micro SD.

그리고, 도 14에 도시한 UFS 시스템(6500)에서, 호스트(6510), UFS 장치(6520), 및 UFS 카드(6530)에는, UniPro이 각각 존재하며, 호스트(6510)는, UFS 장치(6520) 및 UFS 카드(6530)와 각각 통신을 수행하기 위해, 스위칭(swtiching) 동작을 수행하며, 특히 호스트(6510)는, UniPro에서의 링크 레이어(Link Layer) 스위칭, 예컨대 L3 스위칭을 통해, UFS 장치(6520)와 통신을 수행하거나 또는 UFS 카드(6530)와 통신을 수행한다. 이때, UFS 장치(6520)와 UFS 카드(6530) 간은, 호스트(6510)의 UniPro에서 링크 레이어 스위칭을 통해, 통신을 수행할 수도 있다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는, 설명의 편의를 위해, 호스트(6510)에 각각 하나의 UFS 장치(6520) 및 UFS 카드(6530)가 연결되는 것을 일 예로 하여 설명하였지만, 복수의 UFS 장치들과 UFS 카드들이, 호스트(6410)에 병렬 형태 또는 스타 형태로 연결될 수도 있으며, 또한 복수의 UFS 카드들이, UFS 장치(6520)에, 병렬 형태 또는 스타 형태로 연결되거나 직렬 형태 또는 체인 형태로 연결될 수도 있다.UniPro is present in each of the host 6510, the UFS 6520 and the UFS card 6530 in the UFS system 6500 shown in Fig. 14, and the host 6510 is connected to the UFS 6520, The host 6510 performs a swtiching operation in order to perform communication with the UFS card 6530 and the UFS card 6530, 6520 or performs communication with the UFS card 6530. [ At this time, communication between the UFS unit 6520 and the UFS card 6530 can be performed through link layer switching in the UniPro of the host 6510. In the embodiment of the present invention, for convenience of description, one UFS device 6520 and a UFS card 6530 are connected to the host 6510, respectively. However, a plurality of UFS devices The UFS cards may be connected to the host 6410 in a parallel form or a star form, and a plurality of UFS cards may be connected to the UFS unit 6520 in a parallel form or a star form, or in a serial form or a chain form .

또한, 도 15에 도시한 UFS 시스템(6600)에서, 호스트(6610), UFS 장치(6620), 및 UFS 카드(6630)에는, UniPro이 각각 존재하며, 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 모듈(6640), 특히 UniPro에서의 링크 레이어 스위칭, 예컨대 L3 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 모듈(6640)을 통해, 호스트(6610)는, UFS 장치(6620)와 통신을 수행하거나 또는 UFS 카드(6630)와 통신을 수행한다. 이때, UFS 장치(6520)와 UFS 카드(6530) 간은, 스위칭 모듈(6640)의 UniPro에서 링크 레이어 스위칭을 통해, 통신을 수행할 수도 있다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는, 설명의 편의를 위해, 스위칭 모듈(6640)에 각각 하나의 UFS 장치(6620) 및 UFS 카드(6630)가 연결되는 것을 일 예로 하여 설명하였지만, 복수의 UFS 장치들과 UFS 카드들이, 스위칭 모듈(6640)에 병렬 형태 또는 스타 형태로 연결될 수도 있으며, 또한 복수의 UFS 카드들이, UFS 장치(6620)에, 병렬 형태 또는 스타 형태로 연결되거나 직렬 형태 또는 체인 형태로 연결될 수도 있다.In addition, in the UFS system 6600 shown in FIG. 15, UniPro exists in the host 6610, the UFS device 6620, and the UFS card 6630, respectively, and includes a switching module 6640, In particular, the host 6610 communicates with the UFS device 6620 or communicates with the UFS card 6630 via a switching module 6640 that performs link layer switching, e.g., L3 switching operation, in UniPro . At this time, the communication between the UFS unit 6520 and the UFS card 6530 may be performed through link layer switching in the UniPro of the switching module 6640. In the embodiment of the present invention, for convenience of description, one UFS device 6620 and a UFS card 6630 are connected to the switching module 6640, respectively. However, a plurality of UFS devices And UFS cards may be connected to the switching module 6640 in a parallel form or in a star form and a plurality of UFS cards may be connected to the UFS unit 6620 in a parallel form or in a star form or in a serial form or a chain form It is possible.

아울러, 도 16에 도시한 UFS 시스템(6700)에서, 호스트(6710), UFS 장치(6720), 및 UFS 카드(6730)에는, UniPro이 각각 존재하며, 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 모듈(6740), 특히 UniPro에서의 링크 레이어 스위칭, 예컨대 L3 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 모듈(6740)을 통해, 호스트(6710)는, UFS 장치(6720)와 통신을 수행하거나 또는 UFS 카드(6730)와 통신을 수행한다. 이때, UFS 장치(6720)와 UFS 카드(6730) 간은, 스위칭 모듈(6740)의 UniPro에서 링크 레이어 스위칭을 통해, 통신을 수행할 수도 있으며, 스위칭 모듈(6740)은, UFS 장치(6720)의 내부 또는 외부에서 UFS 장치(6720)와 하나의 모듈로 구현될 수 있다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는, 설명의 편의를 위해, 스위칭 모듈(6740)에 각각 하나의 UFS 장치(6620) 및 UFS 카드(6630)가 연결되는 것을 일 예로 하여 설명하였지만, 스위칭 모듈(6740)과 UFS 장치(6720)가 각각 구현된 복수의 모듈들이, 호스트(6710)에 병렬 형태 또는 스타 형태로 연결되거나, 각각의 모듈들 간이 직렬 형태 또는 체인 형태로 연결될 수도 있으며, 또한 복수의 UFS 카드들이 스위칭 모듈(6740)에 병렬 형태 또는 스타 형태로 연결될 수도 있다.In addition, in the UFS system 6700 shown in Fig. 16, UniPro is present in the host 6710, the UFS device 6720, and the UFS card 6730, respectively, and includes a switching module 6740, The host 6710 communicates with the UFS device 6720 or communicates with the UFS card 6730 via a switching module 6740 that performs link layer switching, e.g., L3 switching operation, in UniPro . At this time, the UFS device 6720 and the UFS card 6730 may perform communication through link layer switching in the UniPro of the switching module 6740, and the switching module 6740 may perform communication through the UFS 6720 And may be implemented as a single module with the UFS device 6720, either internally or externally. Although one UFS unit 6620 and one UFS card 6630 are connected to the switching module 6740 for convenience of explanation in the embodiment of the present invention, And the UFS device 6720 may be connected to the host 6710 in a parallel form or in a star form, or the respective modules may be connected in a serial form or chain form, and a plurality of UFS cards May be connected to the switching module 6740 in a parallel form or in a star form.

그리고, 도 17에 도시한 UFS 시스템(6800)에서, 호스트(6810), UFS 장치(6820), 및 UFS 카드(6830)에는, M-PHY 및 UniPro이 각각 존재하며, UFS 장치(6820)는, 호스트(6810) 및 UFS 카드(6830)와 각각 통신을 수행하기 위해, 스위칭 동작을 수행하며, 특히 UFS 장치(6820)는, 호스트(6810)와의 통신을 위한 M-PHY 및 UniPro 모듈과, UFS 카드(6830)와의 통신을 위한 M-PHY 및 UniPro 모듈 간, 스위칭, 예컨대 타겟(Target) ID(identifier) 스위칭을 통해, 호스트(6810)와 통신을 수행하거나 또는 UFS 카드(6830)와 통신을 수행한다. 이때, 호스트(6810)와 UFS 카드(6530) 간은, UFS 장치(6820)의 M-PHY 및 UniPro 모듈 간 타겟 ID 스위칭을 통해, 통신을 수행할 수도 있다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는, 설명의 편의를 위해, 호스트(6810)에 하나의 UFS 장치(6820)가 연결되고, 또한 하나의 UFS 장치(6820)에 하나의 UFS 카드(6830)가 연결되는 것을 일 예로 하여 설명하였지만, 호스트(6810)에 복수의 UFS 장치들이 병렬 형태 또는 스타 형태로 연결되거나 직렬 형태 또는 체인 형태로 연결될 수도 있으며, 하나의 UFS 장치(6820)에 복수의 UFS 카드들이 병렬 형태 또는 스타 형태로 연결되거나 직렬 형태 또는 체인 형태로 연결될 수도 있다.In the UFS system 6800 shown in Fig. 17, M-PHY and UniPro are respectively present in the host 6810, the UFS device 6820, and the UFS card 6830, and the UFS device 6820, The UFS device 6820 performs a switching operation to perform communication with the host 6810 and the UFS card 6830 respectively and in particular the UFS device 6820 includes an M-PHY and UniPro module for communication with the host 6810, Communicates with the host 6810 or communicates with the UFS card 6830 through switching, e.g., Target ID, switching between the M-PHY and UniPro modules for communication with the host 6810 . At this time, the host 6810 and the UFS card 6530 may perform the communication through the target ID switching between the M-PHY and UniPro modules of the UFS unit 6820. In this embodiment of the present invention, for convenience of description, one UFS device 6820 is connected to the host 6810 and one UFS card 6830 is connected to one UFS device 6820 However, a plurality of UFS devices may be connected to the host 6810 in a parallel form or a star form, or may be connected in a serial form or a chain form. In a UFS device 6820, a plurality of UFS cards may be connected in parallel Or may be connected in star form, or in series form or chain form.

도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템을 포함하는 데이터 처리 시스템의 또 다른 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 18은 본 발명에 따른 메모리 시스템이 적용된 사용자 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.18 is a diagram schematically illustrating another example of a data processing system including a memory system according to an embodiment of the present invention. Here, FIG. 18 is a view schematically showing a user system to which the memory system according to the present invention is applied.

도 18을 참조하면, 사용자 시스템(6900)은, 애플리케이션 프로세서(6930), 메모리 모듈(6920), 네트워크 모듈(6940), 스토리지 모듈(6950), 및 사용자 인터페이스(6910)를 포함한다.18, the user system 6900 includes an application processor 6930, a memory module 6920, a network module 6940, a storage module 6950, and a user interface 6910.

보다 구체적으로 설명하면, 애플리케이션 프로세서(6930)는, 사용자 시스템(6900)에 포함된 구성 요소들, 운영 시스템(OS: Operating System)을 구동시키며, 일 예로 사용자 시스템(6900)에 포함된 구성 요소들을 제어하는 컨트롤러들, 인터페이스들, 그래픽 엔진 등을 포함할 수 있다. 여기서, 애플리케이션 프로세서(6930)는 시스템-온-칩(SoC: System-on-Chip)으로 제공될 수 있다.More specifically, the application processor 6930 drives the components included in the user system 6900, an operating system (OS), and for example, the components included in the user system 6900 Controllers, interfaces, graphics engines, and so on. Here, the application processor 6930 may be provided as a system-on-chip (SoC).

그리고, 메모리 모듈(6920)은, 사용자 시스템(6900)의 메인 메모리, 동작 메모리, 버퍼 메모리, 또는 캐시 메모리로 동작할 수 있다. 여기서, 메모리 모듈(6920)은, DRAM, SDRAM, DDR SDRAM, DDR2 SDRAM, DDR3 SDRAM, LPDDR SDARM, LPDDR3 SDRAM, LPDDR3 SDRAM 등과 같은 휘발성 랜덤 액세스 메모리 또는 PRAM, ReRAM, MRAM, FRAM 등과 같은 비휘발성 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있다. 예컨대, 애플리케이션 프로세서(6930) 및 메모리 모듈(6920)은, POP(Package on Package)를 기반으로 패키지화되어 실장될 수 있다.The memory module 6920 can be operated as a main memory, an operation memory, a buffer memory, or a cache memory of the user system 6900. The memory module 6920 may be a volatile random access memory such as a DRAM, an SDRAM, a DDR SDRAM, a DDR2 SDRAM, a DDR3 SDRAM, an LPDDR SDRAM, an LPDDR3 SDRAM, an LPDDR3 SDRAM, or a nonvolatile random access memory such as a PRAM, a ReRAM, Memory. For example, the application processor 6930 and the memory module 6920 may be packaged and implemented based on a POP (Package on Package).

또한, 네트워크 모듈(6940)은, 외부 장치들과 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 모듈(6940)은, 유선 통신을 지원할뿐만 아니라, CDMA(Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile communication), WCDMA(wideband CDMA), CDMA-2000, TDMA(Time Dvision Multiple Access), LTE(Long Term Evolution), Wimax, WLAN, UWB, 블루투스, WI-DI 등과 같은 다양한 무선 통신을 지원함으로써, 유선/무선 전자 기기들, 특히 모바일 전자 기기 등과 통신을 수행할 수 있으며, 그에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템 및 데이터 처리 시스템이 유선/무선 전자 기기들에 적용될 수 있다. 여기서, 네트워크 모듈(6940)은, 애플리케이션 프로세서(6930)에 포함될 수 있다.Also, the network module 6940 can communicate with external devices. For example, the network module 6940 may support not only wired communication but also other services such as Code Division Multiple Access (CDMA), Global System for Mobile communications (GSM), Wideband CDMA (WCDMA), CDMA- The present invention can perform communication with wired / wireless electronic devices, particularly mobile electronic devices, by supporting various wireless communications such as Access, Long Term Evolution (LTE), Wimax, WLAN, UWB, Bluetooth and WI-DI. Accordingly, the memory system and the data processing system according to the embodiment of the present invention can be applied to wired / wireless electronic devices. Here, the network module 6940 may be included in the application processor 6930.

아울러, 스토리지 모듈(6950)은, 데이터를 저장, 예컨대 애플리케이션 프로세서(6930)로부터 수신한 데이터를 저장한 후, 스토리지 모듈(6950)에 저장된 데이터를 애플리케이션 프로세서(6930)로 전송할 수 있다. 여기서, 스토리지 모듈(6950)은, PRAM(Phasechange RAM), MRAM(Magnetic RAM), RRAM(Resistive RAM), NAND flash, NOR flash, 3차원 구조의 NAND 플래시 등과 같은 비휘발성 메모리 등으로 구현될 수 있으며, 또한 사용자 시스템(6900)의 메모리 카드, 외장형 드라이브 등과 같은 탈착식 저장 매체(removable drive)로 제공될 수 있다. 즉, 스토리지 모듈(6950)은, 도 1에서 설명한 메모리 시스템(110)에 대응될 수 있으며, 아울러 도 12 내지 도 17에서 설명한 SSD, eMMC, UFS로 구현될 수도 있다.In addition, the storage module 6950 may store data, e.g., store data received from the application processor 6930, and then transfer the data stored in the storage module 6950 to the application processor 6930. [ The storage module 6950 may be implemented as a nonvolatile memory such as a PRAM (Phase Change RAM), an MRAM (Magnetic RAM), an RRAM (Resistive RAM), a NAND flash, a NOR flash, , A removable drive such as a memory card of an user system 6900, an external drive, or the like. That is, the storage module 6950 may correspond to the memory system 110 described with reference to FIG. 1, and may also be implemented with the SSD, eMMC, and UFS described with reference to FIGS.

그리고, 사용자 인터페이스(6910)는, 애플리케이션 프로세서(6930)에 데이터 또는 명령어를 입력하거나 또는 외부 장치로 데이터를 출력하는 인터페이스들을 포함할 수 있다. 예컨대, 사용자 인터페이스(6910)는, 키보드, 키패드, 버튼, 터치 패널, 터치 스크린, 터치 패드, 터치 볼, 카메라, 마이크, 자이로스코프 센서, 진동 센서, 압전 소자 등과 같은 사용자 입력 인터페이스들을 포함할 수 있으며, 아울러 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diode) 표시 장치, AMOLED(Active Matrix OLED) 표시 장치, LED, 스피커, 모터 등과 같은 사용자 출력 인터페이스들을 포함할 수 있다.The user interface 6910 may include interfaces for inputting data or instructions to the application processor 6930 or outputting data to an external device. For example, the user interface 6910 may include user input interfaces such as a keyboard, a keypad, a button, a touch panel, a touch screen, a touch pad, a touch ball, a camera, a microphone, a gyroscope sensor, a vibration sensor, , And a user output interface such as an LCD (Liquid Crystal Display), an OLED (Organic Light Emitting Diode) display device, an AMOLED (Active Matrix OLED) display device, an LED, a speaker and a motor.

또한, 본 발명의 실시 예에 따라 도 1에서 설명한 메모리 시스템(110)이, 사용자 시스템(6900)의 모바일 전자 기기에 적용될 경우, 어플리케이션 프로세서(6930)는, 모바일 전자 기기의 전반적인 동작을 제어하며, 네트워크 모듈(6940)은, 통신 모듈로서, 전술한 바와 같이 외부 장치와의 유선/무선 통신을 제어한다. 아울러, 사용자 인터페이스(6910)는, 모바일 전자 기기의 디스플레이/터치 모듈로 어플리케이션 프로세서(6930)에서 처리된 데이터를 디스플레이하거나, 터치 패널로부터 데이터를 입력 받도록 지원한다.1 is applied to a mobile electronic device of a user system 6900, the application processor 6930 controls the overall operation of the mobile electronic device, The network module 6940 is a communication module that controls wired / wireless communication with an external device as described above. In addition, the user interface 6910 supports displaying data processed by the application processor 6930 as a display / touch module of the mobile electronic device, or receiving data from the touch panel.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims, as well as the appended claims.

Claims (20)

데이터가 저장되는 복수의 메모리 블록들, 및 상기 메모리 블록들이 포함된 복수의 플래인(plane)들과, 상기 플래인들이 포함된 복수의 메모리 다이(memory die)들을, 포함하는 메모리 장치; 및
제1메모리를 포함하는 컨트롤러;를 포함하며;
상기 컨트롤러는, 호스트(host)로부터 복수의 커맨드들을 수신하고; 상기 커맨드들에 해당하는 커맨드 동작들을 상기 메모리 블록들에서 수행하며; 상기 커맨드들, 상기 커맨드 동작들, 및 상기 커맨드 동작들에 상응한 유저 데이터에 대해, 패턴(pattern)들을 각각 확인하고; 상기 패턴들에 상응하여 상기 제1메모리에 패턴 존(pattern zone)들을, 동적(dynamic)으로, 할당하며; 상기 커맨드들, 상기 커맨드 동작들, 및 상기 유저 데이터에 상응하는 맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 상기 패턴 존들에 로딩(loading)하는,
메모리 시스템.
A memory device including a plurality of memory blocks in which data is stored, and a plurality of planes including the memory blocks and a plurality of memory dies including the planes; And
A controller including a first memory;
The controller receiving a plurality of commands from a host; Performing command operations corresponding to the commands in the memory blocks; Identify patterns for user data corresponding to the commands, the command operations, and the command operations, respectively; Assigning pattern zones to the first memory dynamically, corresponding to the patterns; Loading map segments of map data corresponding to the commands, the command operations, and the user data into the pattern zones,
Memory system.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 패턴들에서 제1패턴에 상응하는 제1맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 상기 패턴 존들에서 제1패턴 존에 로딩하고; 상기 패턴들에서 제2패턴에 상응하는 제2맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 상기 패턴 존들에서 제2패턴 존에 로딩하는,
메모리 시스템.
The method according to claim 1,
The controller may load map segments of first map data corresponding to a first pattern in the patterns into a first pattern zone in the pattern zones; Loading map segments of second map data corresponding to a second pattern in the patterns into a second pattern zone in the pattern zones;
Memory system.
제2항에 있어서,
상기 제1패턴은, 상기 커맨드들, 상기 커맨드 동작들, 및 상기 유저 데이터에 대한 정보가 불연속적인(discontinuous) 패턴이고;
상기 제2패턴은, 상기 커맨드들, 상기 커맨드 동작들, 및 상기 유저 데이터에 대한 정보가 연속적인(continuous) 패턴인,
메모리 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the first pattern is a discontinuous pattern in which the information on the commands, the command operations, and the user data is discontinuous;
Wherein the second pattern is a pattern in which the commands, the command operations, and the information on the user data are continuous,
Memory system.
제2항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 메모리 블록들에서, 상기 제1맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 제1단위 사이즈로 각각 리드한 후, 상기 제1단위 사이즈로, 상기 제1패턴 존에 각각 로딩하는,
메모리 시스템.
3. The method of claim 2,
The controller reads the map segments of the first map data in the memory blocks and loads the map segments of the first map data in the first pattern zone with the first unit size,
Memory system.
제4항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 제1맵 데이터의 맵 세그먼트들에서 상기 제1단위 사이즈를 갖는 하나의 맵 세그먼트를, 각각 리드하고; 상기 제1단위 사이즈를 갖는 하나의 맵 세그먼트를, 상기 메모리 블록들, 상기 플래인들, 및 상기 메모리 다이들 중, 적어도 하나에 대응하는 버퍼들에, 각각 저장한 후; 상기 제1단위 사이즈를 갖는 하나의 맵 세그먼트를, 상기 제1패턴 존에 각각 로딩하는,
메모리 시스템.
5. The method of claim 4,
The controller reads each map segment having the first unit size in map segments of the first map data, respectively; After storing one map segment having the first unit size in the buffers corresponding to at least one of the memory blocks, the planes, and the memory dies; Loading one map segment having the first unit size into the first pattern zone,
Memory system.
제2항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 메모리 블록들에서, 상기 제2맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 제2단위 사이즈로 리드한 후, 상기 제2단위 사이즈로, 상기 제2패턴 존에 로딩하는,
메모리 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the controller reads the map segments of the second map data in the memory blocks and reads the map segments of the second map data into the second pattern zone with the second unit size,
Memory system.
제6항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 제2맵 데이터의 맵 세그먼트들에서, 상기 제2단위 사이즈를 갖는 전체 맵 세그먼트들을, 리드하고; 상기 제2단위 사이즈를 갖는 전체 맵 세그먼트들을, 상기 메모리 블록들, 상기 플래인들, 및 상기 메모리 다이들 중, 적어도 하나에 대응하는 버퍼들에, 저장한 후; 상기 상기 제2단위 사이즈를 갖는 전체 맵 세그먼트들을, 상기 제2패턴 존에 로딩하는,
메모리 시스템.
The method according to claim 6,
The controller reads, in map segments of the second map data, all map segments having the second unit size; Storing the entire map segments having the second unit size in buffers corresponding to at least one of the memory blocks, the planes, and the memory dies; Loading all map segments having the second unit size into the second pattern zone,
Memory system.
제7항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 플래인들 또는 상기 메모리 다이들에 대한 인터리빙(interleaving) 방식을 통해, 상기 제2단위 사이즈를 갖는 전체 맵 세그먼트들을, 상기 메모리 블록들에서 리드하는,
메모리 시스템.
8. The method of claim 7,
Wherein the controller is configured to read the entire map segments having the second unit size from the memory blocks through an interleaving scheme for the planes or the memory dies,
Memory system.
제2항에 있어서,
상기 제1패턴 존에 로딩된 제1맵 데이터의 맵 세그먼트들은, MRU(Most Recently Used) 및 LRU(Least Recently Used)에 따라, 관리되고;
상기 제2패턴 존에 로딩된 제2맵 데이터의 맵 세그먼트들은, 상기 커맨드 동작들의 수행에 따라, 관리되는,
메모리 시스템.
3. The method of claim 2,
Map segments of the first map data loaded in the first pattern zone are managed according to MRU (Most Recently Used) and LRU (Least Recently Used);
Map segments of the second map data loaded in the second pattern zone are managed according to the execution of the command operations,
Memory system.
제2항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 메모리 장치에 대한 백그라운드 동작들 또는 상기 백그라운드 동작들에 상응한 유저 데이터에 대해, 상기 제1패턴과 상기 제2패턴을 확인하는,
메모리 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the controller confirms the first pattern and the second pattern with respect to user data corresponding to background operations or background operations on the memory device,
Memory system.
데이터가 저장되는 복수의 메모리 블록들, 및 상기 메모리 블록들이 포함된 복수의 플래인(plane)들과, 상기 플래인들이 포함된 복수의 메모리 다이(memory die)들을, 포함하는 메모리 장치에 대해, 호스트(host)로부터 복수의 커맨드들을 수신하는 단계;
상기 커맨드들, 상기 커맨드들에 해당하는 커맨드 동작들, 및 상기 커맨드 동작들에 상응한 유저 데이터에 대해, 패턴(pattern)들을 각각 확인하는 단계;
상기 패턴들에 상응하여 상기 제1메모리에 패턴 존(pattern zone)들을, 동적(dynamic)으로, 할당하는 단계; 및
상기 커맨드들, 상기 커맨드 동작들, 및 상기 유저 데이터에 상응하는 맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 상기 패턴 존들에 로딩(loading)하는 단계;를 포함하는,
메모리 시스템의 동작 방법.
For a memory device comprising a plurality of memory blocks for storing data and a plurality of planes including the memory blocks and a plurality of memory dies including the planes, Receiving a plurality of commands from a host;
Confirming patterns for the commands, the command operations corresponding to the commands, and the user data corresponding to the command operations, respectively;
Assigning pattern zones dynamically to the first memory in accordance with the patterns; And
And loading map segments of map data corresponding to the commands, the command operations, and the user data into the pattern zones.
A method of operating a memory system.
제11항에 있어서,
상기 로딩하는 단계는,
상기 패턴들에서 제1패턴에 상응하는 제1맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 상기 패턴 존들에서 제1패턴 존에 로딩하는 단계; 및
상기 패턴들에서 제2패턴에 상응하는 제2맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 상기 패턴 존들에서 제2패턴 존에 로딩하는 단계;를 포함하는,
메모리 시스템의 동작 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the loading comprises:
Loading map segments of first map data corresponding to a first pattern in the patterns into a first pattern zone in the pattern zones; And
And loading map segments of second map data corresponding to a second pattern in the patterns into a second pattern zone in the pattern zones.
A method of operating a memory system.
제12항에 있어서,
상기 제1패턴은, 상기 커맨드들, 상기 커맨드 동작들, 및 상기 유저 데이터에 대한 정보가 불연속적인(discontinuous) 패턴이고;
상기 제2패턴은, 상기 커맨드들, 상기 커맨드 동작들, 및 상기 유저 데이터에 대한 정보가 연속적인(continuous) 패턴인,
메모리 시스템의 동작 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the first pattern is a discontinuous pattern in which the information on the commands, the command operations, and the user data is discontinuous;
Wherein the second pattern is a pattern in which the commands, the command operations, and the information on the user data are continuous,
A method of operating a memory system.
제12항에 있어서,
상기 제1패턴 존에 로딩하는 단계는, 상기 메모리 블록들에서, 상기 제1맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 제1단위 사이즈로 각각 리드한 후, 상기 제1단위 사이즈로, 상기 제1패턴 존에 각각 로딩하는,
메모리 시스템의 동작 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the step of loading into the first pattern zone comprises the steps of reading map segments of the first map data in the memory blocks and reading the map segments of the first map data in the first pattern zone with the first unit size, Respectively,
A method of operating a memory system.
제14항에 있어서,
상기 제1패턴 존에 로딩하는 단계는,
상기 제1맵 데이터의 맵 세그먼트들에서 상기 제1단위 사이즈를 갖는 하나의 맵 세그먼트를, 각각 리드하는 단계;
상기 제1단위 사이즈를 갖는 하나의 맵 세그먼트를, 상기 메모리 블록들, 상기 플래인들, 및 상기 메모리 다이들 중, 적어도 하나에 대응하는 버퍼들에, 각각 저장하는 단계; 및
상기 버퍼들에 저장된 상기 제1단위 사이즈를 갖는 하나의 맵 세그먼트를, 상기 제1패턴 존에 각각 로딩하는 단계;를 포함하는,
메모리 시스템의 동작 방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the step of loading into the first pattern zone comprises:
Reading one map segment having the first unit size from map segments of the first map data, respectively;
Storing one map segment having the first unit size in buffers corresponding to at least one of the memory blocks, the planes, and the memory dies, respectively; And
And loading one map segment having the first unit size stored in the buffers into the first pattern zone,
A method of operating a memory system.
제12항에 있어서,
상기 제2패턴 존에 로딩하는 단계는, 상기 메모리 블록들에서, 상기 제2맵 데이터의 맵 세그먼트들을, 제2단위 사이즈로 리드한 후, 상기 제2단위 사이즈로, 상기 제2패턴 존에 로딩하는,
메모리 시스템의 동작 방법.
13. The method of claim 12,
The loading of the second pattern zone may include reading the map segments of the second map data in the memory blocks at a second unit size and then loading the map segments of the second map data at the second unit size in the second pattern zone doing,
A method of operating a memory system.
제16항에 있어서,
상기 제2패턴 존에 로딩하는 단계는,
상기 제2맵 데이터의 맵 세그먼트들에서, 상기 제2단위 사이즈를 갖는 전체 맵 세그먼트들을, 리드하는 단계;
상기 제2단위 사이즈를 갖는 전체 맵 세그먼트들을, 상기 메모리 블록들, 상기 플래인들, 및 상기 메모리 다이들 중, 적어도 하나에 대응하는 버퍼들에, 저장하는 단계; 및
상기 버퍼들에 저장된 상기 상기 제2단위 사이즈를 갖는 전체 맵 세그먼트들을, 상기 제2패턴 존에 로딩하는 단계;를 포함하는,
메모리 시스템의 동작 방법.
17. The method of claim 16,
Wherein the step of loading into the second pattern zone comprises:
Reading all map segments having the second unit size in map segments of the second map data;
Storing all map segments having the second unit size in buffers corresponding to at least one of the memory blocks, the planes, and the memory dies; And
And loading all map segments having the second unit size stored in the buffers into the second pattern zone.
A method of operating a memory system.
제17항에 있어서,
상기 리드하는 단계는, 상기 플래인들 또는 상기 메모리 다이들에 대한 인터리빙(interleaving) 방식을 통해, 상기 제2단위 사이즈를 갖는 전체 맵 세그먼트들을, 상기 메모리 블록들에서 리드하는,
메모리 시스템의 동작 방법.
18. The method of claim 17,
Wherein the step of reading leads the entire map segments having the second unit size in the memory blocks through an interleaving scheme for the planes or the memory dies,
A method of operating a memory system.
제12항에 있어서,
상기 제1패턴 존에 로딩된 제1맵 데이터의 맵 세그먼트들은, MRU(Most Recently Used) 및 LRU(Least Recently Used)에 따라, 관리되고;
상기 제2패턴 존에 로딩된 제2맵 데이터의 맵 세그먼트들은, 상기 커맨드 동작들의 수행에 따라, 관리되는,
메모리 시스템의 동작 방법.
13. The method of claim 12,
Map segments of the first map data loaded in the first pattern zone are managed according to MRU (Most Recently Used) and LRU (Least Recently Used);
Map segments of the second map data loaded in the second pattern zone are managed according to the execution of the command operations,
A method of operating a memory system.
제12항에 있어서,
상기 메모리 장치에 대한 백그라운드 동작들 또는 상기 백그라운드 동작들에 상응한 유저 데이터에 대해, 상기 제1패턴과 상기 제2패턴을 확인하는 단계;를 더 포함하는,
메모리 시스템의 동작 방법.
13. The method of claim 12,
Further comprising checking for the first pattern and the second pattern for background operations for the memory device or for user data corresponding to the background operations,
A method of operating a memory system.
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